Exercice 1 LE RAYONNEMENT SOLAIRE REĂU SUR TERRE Correction de la question 1 DâaprĂšs lâĂ©noncĂ© la loi de Wien permet dâobtenir la relation suivante avec k = 2, Pour dĂ©terminer la tempĂ©rature de surface du Soleil il faut dans un premier temps exprimer la tempĂ©rature en fonction des autres grandeurs de cette relation Pour calculer la tempĂ©rature T nous avons besoins de la valeur de la longueur dâonde dâĂ©mission maximale λmax. On peut la dĂ©terminer Ă partir de du profil spectral fourni dans le document 1 du sujet, Cette courbe comporte aussi le spectre obtenu en modĂ©lisant le Soleil par un corps noir, elle est plus facilement exploitable. DâaprĂšs cette courbe λmax = 500 nm T = 5780 K Soit en dergrĂ© Celsius ÏŽ = 5780 â 273 ÏŽ = 5507 °C Correction La relation entre la distance de propagation d la cĂ©lĂ©ritĂ© c et la durĂ©e de propagation Ît est d = c x Ît La cĂ©lĂ©ritĂ© de la lumiĂšre dans le vide est c = 3, et dâaprĂšs lâĂ©noncĂ© la lumiĂšre met une durĂ©e Ît = 500 s pour se propager du Soleil Ă la Terre. d = 3, x 500 d = 1, m La distance moyenne Terre-Soleil est donc bien de 1, m La constante solaire correspond Ă la puissance du rayonnement interceptĂ©e par une surface de 1 m2 mais le Soleil Ă©met ses rayonnements dans toutes les directions autour de lui et sa puissance rayonnĂ©e , Ă un instant donnĂ©e, se rĂ©partit sur une sphĂšre dont il est le centre. Pour dĂ©terminer la puissance totale rayonnĂ©e par le Soleil il suffit de dĂ©terminer la surface totale sur laquelle se rĂ©partit ce rayonnement et de la multiplier par la puissance reçue par chaque mĂštre carrĂ© de cette surface PSoleil = SsphĂšre x P1m2 PSoleil = 4 x Ï x d2 x P1m2 PSoleil = 4 x Ï x 1, x 1370 PSoleil = 3, W La puissance totale rayonnĂ©e par le Soleil est donc de 3, watt Lâaire dâun disque de rayon R peut ĂȘtre calculĂ©e grĂące Ă la relation Sdisque = Ï x R2 Dans ce cas le rayon est celui de la Terre, câest Ă dire 6400 km 6, m Sdisque = Ï x 6, 2 Sdisque =1, m2 La Terre intercepte un faisceau de rayonnements dont la section est Ă©gale Ă la surface calculĂ©e dans la question prĂ©cĂ©dente. Chaque mĂštre carrĂ© de cette section transmet une puissance de 1370 W par consĂ©quent la puissance du rayonnement interceptĂ© par la Terre correpsond Ă PTerre = Sdisque x P1m2 PTerre = 1, x 1370 PTerre = 1, W DâaprĂšs ce modĂšle on arrive donc bien Ă dĂ©montrer que la puissance du rayonnement solaire interceptĂ© par la Terre est dâenviron 1, W Lâinclinaison de la surface terrestre varie en fonction de la latitude, au niveau niveau de lâĂ©quateur la surface terrestre est perpendiculaire Ă la direction de propagation des rayons lumineux mais plus on se rapproche des pĂŽles et plus lâangle entre les rayons lumineux et la surface terrestre diminue. Par consĂ©quent la section du faisceau lumineux interceptĂ© par une surface terrestre dâun mĂštre carrĂ© est dâun mĂštre carrĂ© au niveau de lâĂ©quateur mais cette section diminue dâautant plus que cette surface terrestre est proche du pĂŽle nord ou du pĂŽle sud Voir aussi de le cours âLe rayonnement solaireâ
voirplusieurs heures miroir. exercices corrigés enseignement scientifique 1ere
Partie I Cours et illustrations de cours . I Le son pur du diapason 1° Le La » donnĂ© par un diapason. Cliquer sur lâimage suivante pour lâĂ©couter . Sans bruit de fond Cliquer sur lâimage suivante pour Ă©couter un La » donnĂ© par un diapason sans bruit de fond. . 2° Acquisition On enregistre la note jouĂ©e par un diapason en U » grĂące Ă un logiciel dâacquisition. Le micro transforme le son en un signal Ă©lectrique. . On obtient le tracĂ© suivant. Ce type de signal est dit sinusoĂŻdal il suit la courbe mathĂ©matique de la fonction sinus. On dit quâil est pĂ©riodique car il est composĂ© de motifs Ă©lĂ©mentaires qui se reproduisent Ă lâidentique. . . 3° DĂ©termination de la pĂ©riode On peut mesurer la pĂ©riode T Ă diffĂ©rents endroits sur le signal. La pĂ©riode est lâintervalle qui sĂ©pare 2 motifs Ă©lĂ©mentaires successifs. Ici on mesure T = 2,27 ms . 4° Calcul de la frĂ©quence En en dĂ©duire par calcul la frĂ©quence f en utilisant la formule de dĂ©finition suivante attention la pĂ©riode T est en seconde Ici on obtient f = 1 / 2,27 Ă 10-3 soit f = 440 Hz ce qui correspond Ă un La » . . II Le La » jouĂ© par une flĂ»te . 1° Le La » donnĂ© par une flute Ă bec Cliquer sur lâimage suivante pour lâĂ©couter . 2° Acquisition . . On obtient le signal suivant . Ce signal peut ĂȘtre considĂ©rĂ© comme pĂ©riodique car un motif se rĂ©pĂšte Ă quelques imperfections prĂ©s. . 3° Mesure de la pĂ©riode . On mesure une premiĂšre pĂ©riode T1 = 2,27 ms et on remarque une 2ieme oscillation dont on ne perçoit bien que la moitiĂ©. On mesure donc la moitiĂ© de T2 T2 / 2 = 0,284 ms. On en dĂ©duit T2 = 0,568 ms. . 4° Calcul des frĂ©quences On calcule alors les frĂ©quences f1 et f2 correspondantes f1 = 440 Hz et f2 = 1760 Hz Une analyse visuelle plus mĂ©ticuleuse du signal du La » jouĂ© Ă la flĂ»te peut rĂ©vĂ©ler dâautres pĂ©riodes. . . III Analyse du signal pour obtenir un spectre des frĂ©quences qui sont incluses dans le signal . 1° Quâest-ce quâun spectre ? Un spectre est un graphique obtenu en portant en abscisses les frĂ©quences composantes et en ordonnĂ©es leurs amplitudes respectives. Lâexemple ci-dessus est celui de lâanalyse dâun son de guitare que vous pouvez retrouver en suivant le lien Analyse de Fourier » . 2° Comment obtenir un spectre ? Un spectre est obtenu grĂące Ă un outil mathĂ©matique puissant appelĂ© Analyse de Fourier ». Câest un calcul mathĂ©matique qui permet de faire apparaitre les frĂ©quences qui composent le signal. Cet outil est disponible dans le logiciel LatisPro » ou dans le logiciel Audacity » . 3° Lâanalyse spectrale du La » du diapason . Elle ne fait apparaitre quâ1 pic de frĂ©quence Ă 440 Hz. . 4° Lâanalyse spectrale du La » de la flĂ»te . Elle fait apparaitre dâautres pics de frĂ©quence en plus du pic Ă 440 Hz. On y retrouve la frĂ©quence de 1760 Hz calculĂ©e prĂ©cĂ©demment mais aussi dâautres frĂ©quences. Ces autres frĂ©quences sont appelĂ©es les frĂ©quence harmoniques ». . 5° Le rapport existant entre les frĂ©quences harmoniques . On remarque que les frĂ©quences harmoniques fn sont dans un rapport entier avec la frĂ©quence fondamentale ffond soit 2 Ă f0 puis 3 Ă f0 etc. Les frĂ©quence des harmoniques se calculent donc avec la formule fn = n Ă ffond avec n entier . . 6° Son pur, ou son composĂ© ? . Ci-dessus, le La » du diapason ne prĂ©sente quâun seul pic =une seule frĂ©quence. Il nâest composĂ© que dâun signal unique sinusoĂŻdal voir Câest un son pur. Ci-dessus, la La » de la flute prĂ©sente plusieurs pics. Il rĂ©sulte de la superposition de plusieurs signaux pĂ©riodiques sinusoĂŻdaux. Câest un son composĂ©. Il nâest pas sinusoĂŻdal voir mais il reste pĂ©riodique. . DĂ©finition Un son pur nâest composĂ© que dâun seul signal sinusoĂŻdal. » . Remarque RĂ©ciproquement, un son, correspondant Ă un signal parfaitement sinusoĂŻdal, est un son pur. . . III Le son â Comment se propage-t-il ? . 1° Observons la flamme dâune bougie devant un haut parleur . La vibration de haut-parleur provoque la vibration de la flamme de la bougie. Lâair a donc permis de propager la vibration. Conclusion Le son est une vibration qui se propage dans lâair. . 2° Le son est une onde de compression longitudinale . Le dĂ©placement du haut-parleur provoque une compression dâair qui se propage de proche en proche par choc successif des molĂ©cules dâair. . 3° La compression est une onde pĂ©riodique. . On peut mesurer la pĂ©riodicitĂ© dans le temps =PĂ©riode T ou dans lâespace = longueur dâonde λ. . . IV LâintensitĂ© sonore vs le niveau sonore . 1° La puissance sonore Ă©mise La puissance sonore Ă©mise par le haut-parleur notĂ©e PHP se propage dans lâespace. Elle se rĂ©partit alors dans toutes les directions sur une sphĂšre. . . 2° LâintensitĂ© sonore Elle se dĂ©fini comme la puissance surfacique reçue Ă une distance d de la source sonore. Ce qui, en langage mathĂ©matique sâĂ©crit On pourra remarquer que la distance d correspond au rayon de la sphĂšre de rĂ©partition. . 3° Le niveau sonore ou niveau acoustique Il est notĂ© L et est exprimĂ© en dĂ©cibel dB suivant une loi logarithmique* * La valeur logarithmique dâune grandeur augmente de + 1 quand la grandeur est Ă 10, et + 2 quand la grandeur est Ă 102 etc. Plus gĂ©nĂ©ralement + n quand la grandeur est Ă 10n. voir fiche maths p 258. Cette Ă©chelle a dĂ©jĂ Ă©tĂ© utilisĂ©e pour le spectre du La » ci-dessus. PropriĂ©tĂ© de maths log 10a = a . 4° Exemple de calcul . . 5° Niveau dâintensitĂ© sonore, lĂ©gislation et recommandations . . . V Le son Ă©mis par une corde vibrante . 1° ExpĂ©rience en vidĂ©o . . 2° Modes de vibrations possibles pour la corde La corde est fixe Ă chaque extrĂ©mitĂ©. En respectant ces conditions on peut dessiner les modes de vibrations possibles Le premier mode de vibration 1 fuseau est le mode fondamental. Le deuxiĂšme mode 2 fuseaux Ă une frĂ©quence double. Le troisiĂšme une frĂ©quence triple etc. Chaque mode de vibration correspond donc Ă une frĂ©quence harmonique. . 3° Formule de la frĂ©quence fondamentale pour une corde . . Remarque Les frĂ©quences des harmoniques se calculent toujours avec la formule fn = n Ă ffond avec n entier . . VI Le son Ă©mis par les instruments Ă vent . 1° La colonne dâair cesse de vibrer dĂšs quâelle rencontre un trou ouvert . . 2° La propagation de lâonde sonore dans le tuyau . On observe des ventres et les nĆuds dans la colonne dâair. Les rĂ©flexions aux extrĂ©mitĂ©s sont Ă prendre en compte, mais câest une autre histoire⊠à suivre . . VII ComplĂ©ment de maths Lâaddition gĂ©omĂ©trique de 2 courbes . 1° Lâaddition sonore de 2 signaux donne un autre signal. MathĂ©matiquement, on prĂ©voit une addition des courbes telle quâon obtienne le rĂ©sultat suivant . 2° Construction de lâaddition point par point On reprĂ©sente les amplitudes par une flĂšche verte ou bleu. A chaque instant, les amplitudes sâadditionnent. On construit ci-dessous lâaddition pour 7 points en plus de lâorigine. . 3° Conclusion On montre que lâaddition permet de retrouver le signal prĂ©vu dans le 1° . . Bilan . Cliquez sur le lien suivant pour accĂ©der Ă la Fiche de cours » qui sera complĂ©tĂ©e en classe. . . Exercices possibles . Indication pour tous les exercices Les valeurs numĂ©riques ainsi que les formules nĂ©cessaires vous seront fournies. Un signe indique quâune indication ou un rectificatif est apportĂ©e ci-aprĂšs. ActivitĂ©s Ă rechercher p 182 et suivantes ActivitĂ© 1 â ActivitĂ© 2 â ActivitĂ© 3 Exercices sans rĂ©daction dĂ©taillĂ©e dâapplication directe p 190 Ex n°1 Ă n°6. Exercices Ă rĂ©diger dâapprofondissement p 192 Ex n°12 Ă n°14. Exercices facultatifs p 193 n° 15voir corrigĂ© dans le cours ci-dessus et n°16 pour les maths. . CorrigĂ©s des exercices et des activitĂ©s . Des Ă©lĂ©ments de correction apparaitront ci-dessous lorsque le chapitre aura Ă©tĂ© complĂ©tĂ©. . En cas dâabsence, ou autre nĂ©cessitĂ©, faites une demande sur la messagerie dâECOLE DIRECTE pour obtenir le corrigĂ© anticipĂ© du cours. Un code dâaccĂšs vous sera fourni. Vous pourrez lâutiliser ci-dessous pour accĂ©der au corrigĂ© dans la partie ci-dessous, protĂ©gĂ©e par mot de passe. . . Le contenu ci-dessous est protĂ©gĂ© par mot de passe Un code vous sera donnĂ© par votre professeur lorsque le chapitre sera terminĂ©. .
RĂ©pondre 2 on une question : Bonjour, jâaurai besoin dâaide pour cet exercice dâenseignement scientifique de 1Ăšre sâil vous plaĂźt ! Merci dâavance pour votre aide :) Le coyote Canis latrans est une espĂšce de canidĂ©s essentiellement prĂ©sente en AmĂ©rique du Nord. Le terme Canis latrans signifie en français chien aboyeur car le coyote est rĂ©putĂ© pour ses hurlements
Enseignements communs Français Le programme de premiĂšre poursuit les objectifs dâinstruction et dâĂ©ducation de lâensemble du cursus scolaire et notamment, la consolidation des compĂ©tences fondamentales dâexpression Ă©crite et orale et la constitution dâune culture personnelle. Histoire-gĂ©ographie Le programme de premiĂšre propose des thĂ©matiques plus larges et ouvertes quâen seconde. Dans la perspective des Ă©tudes supĂ©rieures, ce sont les compĂ©tences dâanalyse et de rĂ©flexion qui sont particuliĂšrement travaillĂ©es. Langues vivantes Tout au long de la scolaritĂ©, lâenseignement de lâanglais vise plusieurs capacitĂ©s Ă©couter et comprendre lâanglais, sâexprimer oralement en continu dans cette langue, prendre part Ă une conversation en anglais, lire et comprendre lâanglais, Ă©crire, rĂ©agir et dialoguer. Education physique et sportive LâEPS vise Ă dĂ©velopper par la pratique sportive les compĂ©tences de dĂ©veloppement de la motricitĂ©, dâappropriation de mĂ©thodes, de rĂšgles et dâentretien de la condition physique. Enseignement moral et civique Le programme dâĂ©ducation morale et civique EMC poursuit trois finalitĂ©s qui sont intimement liĂ©es entre elles respecter autrui, acquĂ©rir et partager les valeurs de la RĂ©publique et construire une culture civique. Enseignement scientifique En enseignement scientifique, le programme de premiĂšre vise Ă enrichir une culture scientifique gĂ©nĂ©rale Ă tous les Ă©lĂšves. Il est Ă©galement un point de dĂ©part pour lâapprofondissement des Ă©lĂšves souhaitant sâorienter vers des Ă©tudes scientifiques. Enseignements de spĂ©cialitĂ© MathĂ©matiques Physique-chimie Sciences de la Vie et de la Terre Sciences Ă©conomiques et sociales Histoire gĂ©ographie, gĂ©opolitique et sciences politiques HumanitĂ©s, littĂ©rature et philosophie Langues, littĂ©ratures et cultures Ă©trangĂšres et rĂ©gionales NumĂ©rique et sciences informatiques Sciences de lâingĂ©nieur LittĂ©rature, langues et cultures de lâAntiquitĂ© Arts Organisation Enseignements communs DurĂ©e hebdomadaire moyenne Français 4h00 Histoire â GĂ©ographie 3h00 Langues vivantes A et B 4h30 Ăducation physique et sportive 2h00 Enseignement moral et civique 0h30 Enseignement scientifique 2h00 Enseignements de spĂ©cialitĂ© 3 matiĂšres 12h00. 778 565 709 450 683 721 563 708