Ordres de grandeur utiles

Question 1

Fréquences perçues par l’oreille humaine

Answer 1

20 Hz

Question 2

fréquence du La musical

Answer 2

440 Hz

Question 3

Vitesse du son dans l’air à 20°C

Answer 3

c = 340 m.s^-1

Question 4

Fréquence des infrasons

Answer 4

f < 20Hz

Question 5

Fréquence des ultrasons

Answer 5

f > 20 kHz

Question 6

vitesse du son dans l’eau

Answer 6

c = 1400 m.s^-1

Question 7

Vitesse du son dans les solides

Answer 7

c = 3000 à 5000 m.s^-1

Question 8

Fréqunce et longueur d’onde du secteur domestique

Answer 8

f = 50 Hz ( λ = 6000 km )

Question 9

Fréquence et longueur d’onde électrocinétique GBF en TP

Answer 9

f < 100 kHz ( λ > 3km )

Question 10

Fréquence et longueur d’onde des ondes hertziennes pour radio FM

Answer 10

f = 100 MHz ( λ = 3 m )

Question 11

Fréquences et longueur d’onde de la lumière et de la vision humaine

Answer 11

f = 10¹⁴ à 10¹⁵ Hz ( 0.4 µm < λ < 0.8 µm )

Question 12

Longueur d’onde des infrarouges

Answer 12

λ > 0.8 µm

Question 13

Longueur d’onde des ultraviolet

Answer 13

λ < 0.4 µm

Question 14

Célérité de la lumière dans le vide

Answer 14

c = 3,0.10⁸ m.s^-1

Question 15

Constante de Planck

Answer 15

h = 6,62.10^-34 J.s

Question 16

Longueur d’onde (visible)

Answer 16

400 nm < λ > 800 nm

Question 17

Fréquence (visible)

Answer 17

4.10¹⁴ Hz < v=c/l < 8.10¹⁴ Hz

Question 18

Enérgie du photon (visible)

Answer 18

1,5 eV < E = hv < 3 eV

Question 19

Pouvoir séparateur

Answer 19

ε = 1’ = 3.10^-4 rad

( soit 1 mm à 1 m dedistance )

Question 20

Profondeur de champ d’un oeil normal

Answer 20

PP = 25 cm ; PR = ∝

Question 21

Indice de réfranction dans le vide

Answer 21

n = 1

Question 22

Indice de réfraction de l’air

Answer 22

n = 1.00029 ( n-1 = 3.10^-4 )

Question 23

Indice de réfraction de l’eau

Answer 23

n = 1.33

Question 24

Indice de réfraction d’un verre ordinaire

Answer 24

n = 1.5

Question 25

Indice de réfraction du flint

Answer 25

n = 1.8 C'est un type de verre utilisé en optique (opposé à verre crown)

Question 26

Distance focale d'une lentille convergente

Answer 26

f' = 10 / 20 ou 50 cm

Question 27

Distance focale d'une lentille divergente

Answer 27

f' = - 10 cm

Question 28

Précision du goniomètre

Answer 28

1 minute d'arc = 2,9.10^-4 rad

Question 29

Constante de Boltzmann

Answer 29

K_B = 1,38.10^-23J.K^-1

Question 30

Charge de l'électron

Answer 30

- e avec e = 1,6.10^-19 C

Question 31

Masse de l'électron

Answer 31

m_e = 0,91.10^-30 kg | (mc² = 0,51 MeV )

Question 32

Charge du proton

Answer 32

e = 1,6.10^-19 C

Question 33

Charge du neutron

Answer 33

0

Question 34

Masse du proton ~ Masse du neutron

Answer 34

M = 1,67.10^-27 kg ~ 1840 m_{e (Mc² = 940 MeV )}

Question 35

Valeur de l'électron volt

Answer 35

1 eV = 1,60.10^-19 J

Question 36

Longueur d'onde et énergie du photon en infrarouge

Answer 36

λ \> 0.8 µm ; E ~ 0,1 eV (\< 1,5 eV)

Question 37

Longueur d'onde et énergie du photon en lumière visible

Answer 37

0.4 µm \< λ \< 0.8 µm ; E ~ 1 eV | (1.5 eV \< E \< 3 eV )

Question 38

Longueur d'onde et énergie du photon en ultraviolet

Answer 38

λ \< 0.4 µm ; E ~ 10 eV ( \> 3 eV )

Question 39

Longueur d'onde et énergie du photon en rayons X

Answer 39

10^-12 m \< λ \< 10^-8 m ; E ~ 10 keV

Question 40

Résistance

Answer 40

R ~ 1 à 10 kΩ

Question 41

Inductance d'une bobine

Answer 41

L ~ 10 mH

Question 42

Capacité d'un condensateur

Answer 42

C ~ 1 nF à 1 µF

Question 43

Constante de temps du dipôle RC T = RC

Answer 43

R = 1 kΩ, C = 0,1 µF T = 0,1 ms

Question 44

Constante de temps du dipôle RL T = L/R

Answer 44

R = 1 kΩ, L = 10 mH T = 10 µs

Question 45

Fréquenxe d'oscillation d'un dipôle LC f₀ = 1/2π√(LC)

Answer 45

L ~ 10 mH, C ~ 0,1 µF f₀ ~ 5 kHz

Question 46

Fréquence propre d'un RLC

Answer 46

L ~ 10 mH, C ~ 0,1 µF f₀ = 1/2π√(LC) ~ 5 kHz

Question 47

Facteur de qualité ( R ~ 50 Ω du générateur ) RLC série

Answer 47

Q = Lω₀/R ~ 5

Question 48

Bande passante résonance d'intensité

Answer 48

Δf = f₀ / Q ~ 1 kHz

Question 49

**_Diode idéale_** : tension de seuil : " résistance" : Diode bloquée / conductrice

Answer 49

V_S = 0 Bloquée R = ∞ Passante R_dynamique = 0

Question 50

Diode réelle : tension de seuil : " résistance" : diode bloquée / conductrice

Answer 50

V_S ~ 0,6 V Bloquée R ~ 10⁹ Ω Passante R_dyn. ~ 100 Ω

Question 51

Résistance de sortie d'un générateur BF

Answer 51

R_S ~ 50 Ω

Question 52

Fréquence maximale d'utilisation d'un GBF en TP

Answer 52

f ~ 100 kHz à 1 MHz

Question 53

Qu'est ce qu'une diode ?

Answer 53

La diode est un composant électronique. C'est un dipôle non-linéaire et polarisé (ou non-symétrique). Le sens de branchement de la diode a donc une importance sur le fonctionnement du circuit électronique. Sans précision ce mot désigne un dipôle qui ne laisse passer le courant électrique que dans un sens. Ce dipôle est appelé diode de redressement lorsqu'il est utilisé pour réaliser les redresseurs qui permettent de transformer le courant alternatif en courant unidirectionnel.

Question 54

Constante de gravitation

Answer 54

G = 6,67.10^-11 N.m².kg^-2

Question 55

Accélération de la pesanteur terrestre

Answer 55

g = 9,81 m.s^-2

Question 56

Jour solaire moyen

Answer 56

T_m = 1 jour = 24h = 86400 s

Question 57

Jour sidéral

Answer 57

T_s = 23 h 56 min 04 s = 86164 s

Question 58

Vitesse de rotation propre

Answer 58

ω = 2π/T_s = 7,3.10^-5 rad.s^-1

Question 59

Rayon (périmètre) de la Terre dans le modèle sphérique

Answer 59

R_T = 6370 km ~ 6,4.10³ km (~40 000 km)

Question 60

Masse de la Terre

Answer 60

M_T = 6,0.10²⁴ kg

Question 61

Champ de gravitation à la surface de la Terre (modèle sphérique)

Answer 61

A₀ = GM_T/R_T² ~ g₀ ~ 9,81 m.s^-2

Question 62

Masse volumique moyenne (modèle sphérique)

Answer 62

ρ_T = 3 M_T / 4πR_T³ ~ 5 g.cm^-3 = 5.10³ kg.m^-3

Question 63

Altitude d'un satellite géostationnaire

Answer 63

h ~ 36 000 km

Question 64

Vitesse de libération à partir du sol

Answer 64

v_l = √(GM_T / R_T) ~ 11,2 km.s^-1

Question 65

Vitesse et période d'un satellite de basse altitude

Answer 65

De l'ordre de 8 km.s^-1 et 1 h 30

Question 66

Rayon de l'orbite de la Terre = Distance Terre-Soleil

Answer 66

1 unité astronomique = d_ST ~ 150 millions de km

Question 67

Période de révolution de la Terre autours du Soleil

Answer 67

1 année = A = 365,25 jours

Question 68

Vitesse moyenne de la Terre sur son orbite

Answer 68

v₀ ~ 2π d_ST / A ~ 30 km.s^-1

Question 69

Age de la Terre

Answer 69

Environ 4,5 milliards d'années

Question 70

Lunaison (période entre deux pleines lunes)

Answer 70

L = 29,5 jours

Question 71

Période orbitale = période de rotation propre

Answer 71

T_L = 27,3 jours 1/T_L = 1/L + 1/A

Question 72

Distance Terre-Lune

Answer 72

d_TL = 380 000 km | ( T_L² /d_TL³ = 4π²/GM_T )

Question 73

Masse de la Lune

Answer 73

M_L ~ M_T / 81 ~ 7,4.10²² kg

Question 74

Champ de gravitation à la surface de la lune (modèle sphérique)

Answer 74

g_0L = GM_L /R_L² ~ g₀/6 ~ 1,7 m.s^-2

Question 75

Diamètre apparent de la Lune

Answer 75

α_L = 32' ~ 0,5°

Question 76

Distance Terre-Soleil

Answer 76

d_ST ~ 150.10⁶ km soit 8 min 20 s pour la lumière

Question 77

Masse du Soleil

Answer 77

M_S ~ 2,0.10³⁰ kg | (A² /d_ST³ = 4π² / GM_S )

Question 78

Rayon du Soleil

Answer 78

R_S ~ 700 000 km

Question 79

Diamètre apparent du Soleil

Answer 79

α_S = α_L = 32' ~ 0,5° α_S = 2R_S/d_ST

Question 80

Température au centre du Soleil

Answer 80

T_c ~ 15 millions de K

Question 81

Température à la surface du Soleil

Answer 81

T_S ~ 5700 K

Question 82

Puissance rayonnée du soleil

Answer 82

P_S= 4.10²⁶ W

Question 83

Age de l'Univers

Answer 83

~ 15 milliards d'années

Question 84

Permittivité diélectrique du vite

Answer 84

Ɛ₀= 8,85.10^-15 F.m^-1 1/4πƐ₀ = 9,0.10⁹ F^-1.m

Question 85

Constante des gaz parfaits

Answer 85

R = 8,31 J.K^-1.mol^-1

Question 86

Constante d'Avogadro

Answer 86

N_A= 6,02.10²³ mol^-1

Question 87

Constante de Boltzmann

Answer 87

k_B = R/Na = 1,38.10^-23 J.K^-1

Question 88

Masse molaire de l'air

Answer 88

M = 29 g.mol^-1

Question 89

Masse volumique de l'air | ( à 20°C sous 1 bar )

Answer 89

Modèle G.P. : ρ = MP/RT ~ 1,2 kg.m^-3

Question 90

Volume molaire de l'air | ( à 20°C sous 1 bar )

Answer 90

Modèle G.P. : V_m = RT/P ~ 24 L.mol^-1

Question 91

Densité particuliaire de l'air | (à 20°C sous 1 bar )

Answer 91

n = P / k_BT ~ 2,5.10²⁵ m^-3

Question 92

Température dans l'air atmosphérique

Answer 92

z \< 10 km, T(z) = T₀ - a z avec a = 6,5°C/Km

Question 93

Masse molaire de l'eau

Answer 93

M = 18 g.mol^-1

Question 94

Masse volumique de l'eau

Answer 94

ρ = 10³ kg.m^-3

Question 95

Densité moléculaire de l'eau

Answer 95

n^* = ρNa/M ~ 10²⁸ m^-3

Question 96

Prix du m³ d'eau | (hors abonnement)

Answer 96

Environ 3€ TTC | (Cela dépend du lieu)

Question 97

Pression atmosphérique au sol P₀ | (valeur moyenne)

Answer 97

1 atm = 1,013.10⁵ Pa = 1,013 bar | ( 1 mbar = 1 hPa )

Question 98

Hauteur de mercure (ρ_Hg= 13,6 g.cm^-3) hauteur de l'eau

Answer 98

P₀ = ρgh ⇒ h_Hg =760 mm h_eau ~ 10m

Question 99

Pression d'une dépression; d'un anticyclone

Answer 99

~ 990 hPa ou moins; ~1030 hPa ou plus

Question 100

Hauteur d'échelle dans l'air | (atmosphère isotherme à 20°C)

Answer 100

P(z) = P₀e^-z/h avec h = RT/Mg = 8,6 km

Question 101

Augmentation de pression dans l'air

Answer 101

1 bar tous les 10 m de profondeur

Question 102

Vitesse quadratique moyenne de l'air ( à 20°C )

Answer 102

u = √(3RT/M) ~ 500 m.s^-1

Question 103

Libre parcours moyen de l'air

Answer 103

l ~ 0,1 µm

Question 104

Durée moyenne entre deux chocs | (L'air modèle GP diatomique )

Answer 104

T ~ l / u ~ 2.10^-10 s

Question 105

Capacité thermique molaire à pression constante

Answer 105

C_Pm = 7R / 2 = 29 J.K^-1.mol^-1

Question 106

Capacité thermique molaire à volume constant

Answer 106

C_Vm= 5R / 2 = 21 J.K^-1.mol^-1

Question 107

Capacité thermique massique à pression constante

Answer 107

c_p = 1,0 kJ.K^-1.kg^-1

Question 108

Rapport des capacités thermiques

Answer 108

γ = C_p / C_v = c_p / c_v ~ 1,4

Question 109

Capacité thermique de l'eau liquide

Answer 109

c = 4,18 kJ.kg^-1.K^-1

Question 110

Masse volumique de la glace

Answer 110

ρ_g = 0,92.10³ kg.m^-3

Question 111

Capacité thermique de la glace

Answer 111

c = 2,1 kJ.kg^-1.K^-1

Question 112

Qu'est ce que l'enthalpie ?

Answer 112

La fonction enthalpie correspond à l'énergie totale d'un système thermodynamique. Elle comprend l'énergie interne qui est l'énergie nécessaire pour créer le système, à laquelle est additionné le travail que ce système doit exercer contre la pression extérieure pour occuper son volume. L'enthalpie est un potentiel thermodynamique. Il s'agit d'une fonction d'état qui est une grandeur extensive. L'unité de mesure de l'enthalpie dans le système international d'unités (SI) est le joule, même si d'autres unités historiques sont encore parfois en usage

Question 113

Enthalpie massique de fusion de la glace à 0°C

Answer 113

l_f = Δh_f = 334 kJ.kg^-1

Question 114

Enthalpie massique de vaporisation de l'eau à 100°C

Answer 114

l_v = Δh_v = 2260 kJ.kg^-1

Question 115

Masse volumique et capacité thermique de la vapeur ( 100°C, 1 bar )

Answer 115

ρ_v = 0,59 kg.m^-3 c_p = 2,0 kJ.kg^-1.K^-1

Question 116

Point triple

Answer 116

T_T = 273,16 K = 0,01°C P_T ~ 6.10^-3 bar

Question 117

Point critique

Answer 117

Tc ~ 374°C P_c ~ 220 atm

Question 118

Perméabilité magnétique du vide

Answer 118

µ₀ = 4π.10^-7 H.m^-1

Question 119

Quel est le champ magnétique à 1 cm d'un fil parcouru par un courant de 1 A ?

Answer 119

B = µ₀I / 2πr = 2.10^-5 T

Question 120

Composante horizontale du champ magnétique terrestre

Answer 120

B = 2.10^-5 T

Question 121

Quel est le champ magnétique d'un rasoir électrique à 1 cm ?

Answer 121

B ~ 800 µT

Question 122

Quel est le champ magnétique d'un sèche-cheveux à 15 cm

Answer 122

B ~ 30 µT = 3.10^-5 T ~ B_Terre

Question 123

Quel est le champ magnétique d'un micro onde (ou aspirateur, télé, machine à laver ..) à 1 m ?

Answer 123

B ~ 0,1 à 1 µT

Question 124

Quel est le champ magnétique d'un appareil de type IRM ( champ statique )

Answer 124

B ~ 0,5 à 3 T

Question 125

Quel est le moment magnétique de l'électron autour du proton ( magnéton de Bohr µ_B = eℏ / 2m )

Answer 125

µ_B = 0,92.10^-23 A.m²

Question 126

Quel est le moment magnétique d'un aimant usuel ?

Answer 126

M_{(beau gosse)} ~ 0,1 à 10 A.m²

Question 127

Quel est le moment magnétique de la Terre ?

Answer 127

M_{(beau gosse)}= 8,3.10²² A.m²