Formules Physique 2 Bac — ملخص الفيزياء

Formules Physique 2 Bac : aide-mémoire non exhaustif, exemples et conditions d’application. Vérifier le cours et le programme correspondant à sa filière.

1. Ondes mécaniques progressives

v = d/Δt · λ = v·T = v/N · N = 1/T
Retard : τ = d/v · y_M(t) = y_S(t − τ)

λ (m) : longueur d'onde — distance parcourue pendant une période T.
Deux points vibrent en phase si d = k·λ, en opposition de phase si d = (k + ½)·λ.
Corde tendue : v augmente avec la tension. Surface de l'eau : la profondeur influence v (milieu dispersif).

2. Propagation de la lumière

Diffraction aux petits angles : θ ≈ λ/a (θ en rad, a = largeur de la fente)
Largeur de la tache centrale aux petits angles : L ≈ 2λD/a
Indice : n = c/v · λ_milieu = λ_vide/n · c = 3×10⁸ m/s

💡 La fréquence ne change pas quand la lumière change de milieu — c'est la longueur d'onde et la vitesse qui changent. Erreur classique au national.

3. Décroissance radioactive

N(t) = N₀·e^(−λt) · a(t) = λ·N(t) · t½ = ln2/λ · τ = 1/λ
a en becquerel (Bq) · Après n demi-vies : N = N₀/2ⁿ

Noyaux, masse et énergie

E = m·c² · Δm = Z·m_p + (A−Z)·m_n − m_noyau · E_ℓ = Δm·c²
E_libérée = (m_initiale − m_finale)·c², positive si la masse diminue · 1 u = 931,5 MeV/c²

α : émission d'un noyau ⁴₂He · β⁻ : neutron → proton + électron + antineutrino · β⁺ : proton → neutron + positon + neutrino.
Lois de conservation (Soddy) : conservation de A et de Z.
Fission : noyau lourd + neutron → 2 noyaux + neutrons · Fusion : 2 noyaux légers → 1 noyau.

4. Dipôle RC

τ = R·C · q = C·u_C · i = dq/dt
Charge : u_C(t) = E(1 − e^(−t/τ)) · Décharge : u_C(t) = E·e^(−t/τ)
Énergie : E_e = ½C·u_C²

À t = τ : u_C ≈ 0,63E (charge) · le régime permanent est atteint vers t = 5τ.
Équation différentielle (charge) : du_C/dt + u_C/τ = E/τ.

5. Dipôle RL

τ = L/R_total · u_L = L·di/dt + r·i
Établissement : i(t) = (E/R_total)(1 − e^(−t/τ)) · Énergie : E_m = ½L·i²

6. Oscillations libres RLC

T₀ = 2π√(LC) · Équation : d²q/dt² + (R/L)·dq/dt + q/(LC) = 0
Si R = 0 : q(t) = Q_m·cos(2πt/T₀ + φ) · E_totale = ½q²/C + ½L·i²

R faible → régime pseudo-périodique (oscillations amorties) · R grand → régime apériodique.
Entretien des oscillations : un générateur compense l'énergie dissipée par effet Joule.

7. Mécanique — Lois de Newton

2ème loi : ΣF = m·a · a = dv/dt · v = dx/dt
P = m·g · Frottement fluide : f = −k·v

Chute libre verticale

a = g · v(t) = g·t + v₀ · z(t) = ½g·t² + v₀t + z₀

Projectile (mouvement plan)

x(t) = v₀·cos(α)·t · z(t) = −½g·t² + v₀·sin(α)·t
Trajectoire : z = −g·x²/(2v₀²cos²α) + x·tan α

Satellites et planètes

F = G·m·M/r² · v = √(GM/r) · T² /r³ = 4π²/(GM) (3ème loi de Kepler)
G = 6,67×10⁻¹¹ N·m²/kg²

💡 Pour un satellite géostationnaire : T égale à la période de rotation sidérale de la Terre, approximativement 24 h, orbite dans le plan équatorial, même sens de rotation que la Terre. Question de cours fréquente.

8. Systèmes oscillants

Pendule élastique : T₀ = 2π√(m/k) · x(t) = X_m·cos(2πt/T₀ + φ)
Pendule pesant (faibles amplitudes) : T₀ = 2π√(J/(mgd)) · Pendule simple : T₀ = 2π√(ℓ/g)

Aspects énergétiques

E_c = ½m·v² · E_p élastique = ½k·x² · E_m = E_c + E_p
W(F) = F·d·cos θ · ΔE_c = ΣW (théorème de l'énergie cinétique)

Dans le modèle idéal sans dissipation ni apport extérieur, E_m est constante.
Avec frottement : E_m diminue, dissipée en chaleur.

9. Atome et mécanique de Newton (quantification)

ΔE = E_finale − E_initiale ; E_photon = |ΔE| = h·ν = h·c/λ · h = 6,63×10⁻³⁴ J·s
Niveaux de l'hydrogène : Eₙ = −13,6/n² (eV)

Émission d'un photon : l'atome descend d'un niveau (ΔE < 0) · absorption : il monte.
L'énergie de l'atome est quantifiée — contrairement à la mécanique de Newton, valable à l'échelle macroscopique.

⚠️ Pièges fréquents : oublier de convertir les unités (ms → s, cm → m, MeV → J) · confondre λ (longueur d'onde) et λ (constante radioactive) selon le chapitre · oublier r (résistance interne de la bobine) dans u_L · utiliser le diamètre au lieu du rayon dans les satellites.

Autres fiches de révision

Conditions et conventions

Vérifier les unités, les hypothèses et les définitions de chaque symbole avant de calculer. Une formule sans ses conditions d’application peut donner un résultat faux.

Cette sélection n’est pas un inventaire certifié de tout le programme. Les méthodes de notation et les attentes de rédaction dépendent de l’énoncé et du barème.

Travail F·d·cos θ : force constante sur le déplacement considéré. En général, la puissance est le produit scalaire de la force par la vitesse. La conservation de l’énergie mécanique exige l’absence de travail net des forces non conservatives, pas simplement l’absence de frottement.

Les signes en mécanique dépendent du repère choisi : la chute libre affichée adopte un axe orienté vers le bas, tandis que le projectile adopte un axe vertical vers le haut. Les formules de satellite v = √(GM/r) et T²/r³ utilisent une orbite circulaire ; pour une ellipse, la loi de Kepler emploie le demi-grand axe.

La diffraction θ ≈ λ/a et L ≈ 2λD/a utilise l’approximation des petits angles. RC/RL : source constante, conditions initiales indiquées et résistance totale du circuit. Les oscillateurs idéaux et le pendule aux petits angles sont des modèles simplifiés.

Références et limites du guide

Révision éditoriale : 2026-10-08. Guide éducatif indépendant, non officiel.

Aide-mémoire pédagogique, non exhaustif et non officiel. Les références institutionnelles ne certifient pas chaque formule ni un coefficient d’examen. Utiliser le programme et les conventions de l’énoncé correspondant à sa filière.

Les portails généraux ne certifient ni une règle propre à chaque formation ni une prochaine campagne. Vérifie les documents correspondant à ton statut.

حدود الدليل

دليل تعليمي مستقل وغير رسمي. تحقق من شروط المؤسسة والدورة المعنية؛ لا نضمن قبولاً أو منحة أو وظيفة أو معادلة رسمية.