Méthodes et Savoir-faire indispensables en Physique-Chimie

Le volume se mesure à l’aide d’une éprouvette graduée souvent en millilitres (mL). L’éprouvette est posée à plat sur la table et on place les yeux au niveau du bas du ménisque formé par le liquide.

– Repérer dans l’énoncé les données utiles et leurs unités
– Identifier la masse et le volume
– Convertir si besoin
– Calculer la masse volumique en divisant la masse par le volume tout en faisant attention aux unités

Il faut étudier la formule chimique de la molécule :
– Associer le symbole chimique à l’élément qu’il représente. On pourra le trouver dans le tableau périodique des éléments.
– Repérer en indice le nombre d’atomes de chaque sorte.
– Rédiger une phrase du type « La molécule de … est composée de … atome(s) de … et de … atome(s) de … . »

Par exemple : La molécule de glucose C₆H₁₂O₆ est composée de 6 atomes de carbone 12 atomes d’hydrogène et 6 atomes d’oxygène.

– Utiliser le symbole chimique des éléments présents dans la formule chimique de la molécule.
– Noter en indice (en bas à droite du symbole) le nombre d’atome présent pour chaque élément.

En général, on commencera par noter dans la formule chimique le carbone l’hydrogène et ensuite les autres atomes par ordre alphabétique.

Le symbole chimique représente un atome et il se trouve dans le tableau périodique des éléments. Il est souvent donné :
– par une seule lettre en majuscule (par exemple O pour l’oxygène)
– ou par deux lettres, dans ce cas la première est en majuscule et la seconde est en minuscule (par exemple Cu pour le cuivre)
Il est indispensable de respecter cette règle pour ne pas confondre les atomes et les molécules.

💪Exercices

– Identifier l’élément grâce à son symbole X dans le tableau périodique.
– Trouver le nombre de protons en utilisant le numéro atomique Z.
– Trouver le nombre d’électrons en utilisant le numéro atomique Z car pour un atome électriquement neutre il y a autant de protons que d’électrons.
– Soustraire le nombre de protons en nombre de masse A pour trouver le nombre de neutrons car le nombre de masse a représente le nombre de nucléons c’est-à-dire des neutrons et des protons.

– Ecrire une phrase du type « Cet atome est composé de Z protons, Z électrons et A-Z neutrons. »

– Dans le tableau périodique des éléments chercher le symbole de l’atome.
– Repérer son numéro atomique Z.
Le nombre d’électrons est égal au numéro atomique.

Rappel: Un atome est électriquement neutre il y a donc autant de protons que d’électrons. Le nombre de protons étant donné par le numéro atomique c’est également le nombre d’électrons pour un atome.

– Dans le tableau périodique des éléments chercher le symbole de l’atome correspondant.
– Repérer son numéro atomique Z.
– Regarder la charge de l’ion dans la formule.

– Si l’ion est un cation (charge positive), le nombre d’électrons est donné par le numéro atomique auquel on soustrait le nombre de charges positives.

– Si l’ion est un anion (charge négative), le nombre d’électrons est donné par le numéro atomique auquel on ajoute le nombre de charges positives.

– Identifier les réactifs et les produits.
– Écrire les noms des réactifs à gauche et les noms des produits à droite après la flèche.

– Identifier les réactifs et les produits.
– Écrire les formules chimiques des réactifs à gauche et les formules chimiques des produits à droite après la flèche.
– Vérifier le nombre d’atomes de chaque sorte présent dans les réactifs et les produits.
– Équilibrer l’équation de réaction si besoin.

– Noter l’équation avec la formule des atomes ou les molécules.
– Comptez le nombre de chaque sorte d’atomes présents dans les réactifs et dans les produits.
– Placer des coefficients multiplicatifs (coefficient stoechiométrique) les plus petits possible devant les formules chimiques en commençant par équilibrer les atomes de carbone puis les atomes d’hydrogène.
– On terminera en général par équilibrer l’oxygène.

On peut utiliser :
– du papier pH qui est une méthode rapide peu coûteuse mais qui donne une mesure plus précise
– un pH-mètre qui est une méthode précise rapide mais coûteuse

Il faut mesurer son pH.
– Si le pH est inférieur à 7 alors la solution est acide.
– Si le pH est égal à 7 alors la solution est neutre.
– Si le pH est supérieur à 7 alors la solution est basique.

Pour diminuer l’acidité ou la basicité d’une solution il faut la diluer en lui ajoutant de l’eau. Le pH ainsi va se rapprocher de 7.

Pour convertir rapidement des km/h en m/s il faut diviser la valeur de la vitesse par 3,6.

Pour convertir rapidement des m/s en km/h il faut multiplier la valeur de la vitesse par 3,6.

– Identifier le référentiel pour dire si l’homme j’ai est immobile ou en mouvement. On utilisera souvent le référentiel terrestre.
– Observer la forme de la trajectoire (droite, cercle, quelconque) pour dire si le mouvement est rectiligne circulaire ou curviligne.
– Observer l’évolution de la vitesse (augmente, diminue, reste constante) pour dire si le mouvement est accéléré, ralenti ou uniforme.

Pour ne pas confondre le poids et la masse il faut bien regarder les unités :
Le poids est une force qui s’exprime en Newton (N) alors que la masse d’un objet est lié à sa quantité de matière et s’exprime en kilogramme (kg).
De plus la force est une grandeur qui varie en fonction de l’endroit où on se situe alors que la masse est une constante.

Une force est modélisée par une flèche dans ton précise :
– la direction : horizontale, verticale ou oblique
– le sens : Vers la gauche, vers la droite, vers le bas, vers le haut, vers le bas à droite, vers le haut à gauche, …
– le point d’application : l’endroit où s’exerce la force. Si c’est une force de contact le point d’application est le point de contact.
– la valeur numérique en Newton

– Commencer par différencier s’il s’agit d’une force de contact ou une force à distance
– Déterminer la valeur de la force (elle peut être donnée dans l’ énoncé ou à calculer)
– Déterminer la taille de la flèche à représenter à l’aide de la valeur de la force et de l’échelle demandée. Convertir si besoin la valeur de la force au préalable.

Représenter la force sur le schéma en faisant attention à ses caractéristiques :
– point d’application (début de la flèche)
– direction (droite sur laquelle représenter la flèche)
– sens (sens de la flèche) sur laquelle
– valeur (longueur de la flèche obtenue en fonction de l’échelle)

– Mesurer la longueur de la flèche sur le schéma.
– Multiplier la longueur de la flèche par la valeur de l’échelle.
– Convertir si besoin en donnant la valeur de la force dans l’unité demandée.

– Ecrire la formule de l’énergie cinétique (voir formulaire ici).
– Repérer les valeurs de la masse et de la vitesse de l’objet.
– Convertir si besoin la masse en kg et la vitesse en m/s.
– Réaliser le calcul (0,5 x m x v² et donner le résultat avec l’unité Joule (J).

– Placer dans des rectangles les sources d’énergie/réservoirs d’énergie.
– Placer dans des cercles ou ellipses les convertisseurs d’énergie/systèmes.
– Représenter une flèche entre chaque sources et convertisseurs d’énergie, ainsi que vers le milieu extérieur.
– Placer au-dessus les flèches les formes d’énergie.

Rappel: Une chaîne d’énergie montre les énergies stockées transférer et échanger entre les sources d’énergie, les convertisseurs et l’environnement.
Il faut penser à ne pas oublier l’énergie thermique qui est souvent produite et transférée à l’environnement.
On parle dans ce cas de perte d’énergie utile.

– Placer dans des rectangles les sources d’énergie.
– Placer dans des cercles ou ovales des convertisseurs d’énergie.
– Représenter une flèche entre chaque sources et convertisseurs d’énergie, ainsi que vers le milieu extérieur.
– Placer au-dessus les flèches les formes d’énergie.

Rappel: Une chaîne d’énergie montre les énergies stockées transférer et échanger entre les sources d’énergie, les convertisseurs et l’environnement.
Il faut penser à ne pas oublier l’énergie thermique qui est souvent produite et transférée à l’environnement.
On parle dans ce cas de perte d’énergie utile.

Il faudra utiliser un crayon à papier une règle et une gomme.
– Représenter un rectangle
– Placer sur les différents côtés du rectangle le symbole des dipôles présents dans le circuit.
– Ajouter si nécessaire un rectangle afin de représenter une seconde boucle de circuit.
– Placer le sens du courant en utilisant des flèches partant du pôle positif du générateur.

Si le circuit électrique est ouvert alors il n’y a pas de courant et les valeurs de tension et d’intensité dans les épaules sont nulles.

Dans un circuit électrique en série fermé, I est la même partout et U est partagée entre les différents dipôles.

Dans un circuit électrique en dérivation fermé, c’est l’inverse.

– Identifier la grandeur que l’on demande de calculer.
– Repérer les données des deux autres grandeurs dans l’énoncé.
– Ecrire la formule à utiliser avec si besoin le triangle de proportionnalité (voir formulaire)
– Convertir si besoin
– Calculer et écrire le résultat dans la bonne unité.

– Pour chaque valeur de tension et d’intensité correspondante, diviser la valeur de la tension par la valeur de l’intensité.
– Faire la moyenne de tous les résultats précédents pour obtenir la valeur de la résistance.

– Représenter les deux axes en n’oubliant pas les pointes des flèches au bout des axes.
– Nommer les deux axes en précisant les unités : horizontalement placer la tension électrique et verticalement placer l’intensité électrique.
– Graduer les axes en tenant compte de l’échelle.
– Placer les points en utilisant le tableau de mesure.
– Tracer à main levée la courbe si les points ne sont pas alignés ou utiliser une règle s’il s’agit d’une droite.

Une lumière est visible par l’oeil humain si la longueur d’onde qui lui correspond et comprise entre 400 et 800 nanomètres.

L’année-lumière est une distance qui correspond à la distance parcourue par la lumière en une année.
– Ecrire la formule de la distance à partir du temps et de la vitesse.
– Calculer le temps d’une année en secondes (365x24x3600).
– Ecrire la vitesse de la lumière en kilomètres par seconde (300 000 km/s).
– Multiplier le temps et la vitesse pour obtenir la valeur d’une année lumière.

– Faire éventuellement un schéma de la situation en représentant le trajet du signal.
– Identifier le type de signal dans l’énoncé sonore ou lumineux.
– Ecrire la vitesse de propagation du signal en tenant compte du milieu de propagation.
– Identifier le temps de parcours ou durée du signal.
– Diviser le temps par deux s’il s’agit d’un aller-retour.
– Calculer la valeur de la distance en multipliant la vitesse par le temps.