Comprendre la physique : QCM illustrécdavid.ts.free.fr/Comprendre_la_physique.pdf · QCM de culture générale, Pierre Biélande

EYROLLES PRATIQUE

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Complet, pdagogique et ludique, ce guide

vous propose 160 questions-rponses pour

dcouvrir les principaux physiciens et comprendre

les phnomnes de base. Sappuyant sur des

exemples de la vie quotidienne et des anecdotes

historiques, les explications sont illustres de

nombreux schmas. La physique est un jeu

denfants !

Frdric BorelFrdric Borel enseigne la physique en collge etlyce. Il est dj lauteur de plusieurs livres, dont : Jeuxmathmatiques pour tous, ditions Tana, 2003.

Tous les domainesde la physique

Une approcheinteractive

Des illustrations

Comprendrela physique

Frdric Borel

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10 EYROLLES PRATIQUE

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Comprendre la physique :QCM illustr

MEP QCMphysique Page 1 Lundi, 2. avril 2007 3:11 15

Chez le mme diteur :

Comprendre lhindouisme

, Alexandre Astier

Communiquer en arabe maghrbin

, Yasmina Bassane et Dimitri Kijek

QCM de culture gnrale

, Pierre Bilande

Le christianisme

, Claude-Henry du Bord

La philosophie tout simplement

, Claude-Henry du Bord

Marx et le marxisme

, Jean-Yves Calvez

Lhistoire de France tout simplement

, Michelle Fayet

QCM Histoire de France

, Nathan Grigorieff

Citations latines expliques

, Nathan Grigorieff

Philo de base

, Vladimir Grigorieff

Religions du monde entier


Les philosophies orientales


Les mythologies tout simplement

, Sabine Jourdain

Dcouvrir la psychanalyse

, Edith Lecourt

Comprendre lislam

, Quentin Ludwig

Comprendre le judasme

, Quentin Ludwig

Comprendre la kabbale

, Quentin Ludwig

Le bouddhisme

, Quentin Ludwig

Les religions

, Quentin Ludwig

La littrature franaise tout simplement

, Nicole Masson

Dictionnaire des symboles

, Miguel Mennig

Histoire du Moyen ge

, Madeleine Michaux

Histoire de la Renaissance

, Marie-Anne Michaux

LEurope

, Tania Rgin

Histoire du XX

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sicle

, Dominique Sarciaux

QCM Histoire de lart

, David Thomisse

Comprendre le protestantisme

, Geoffroy de Turckheim


Comprendre la physique :QCM illustr

Frdric Borel


ditions Eyrolles

61, Bd Saint-Germain

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Mise en pages : Istria

Le code de la proprit intellectuelle du 1

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juillet 1992 interdit en effet express-ment la photocopie usage collectif sans autorisation des ayants droit. Or,cette pratique sest gnralise notamment dans les tablissements densei-gnement, provoquant une baisse brutale des achats de livres, au point que lapossibilit mme pour les auteurs de crer des uvres nouvelles et de les faire

diter correctement est aujourdhui menace.

En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intgralement ou partiel-lement le prsent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans autorisation de lditeurou du Centre Franais dExploitation du Droit de Copie, 20, rue des Grands-Augustins, 75006Paris.

Groupe Eyrolles, 2007

ISBN 978-2-212-53850-2


http://www.editions-eyrolles.com

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Sommaire

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Pour commencer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Astronomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

lectromagntisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Mcanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73

Optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97

Thermodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Structure de la matire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

Chimie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187


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Introduction

Tel Monsieur Jourdain qui faisait de la prose sans le savoir, nous faisons dela physique sans en avoir conscience. Chaque jour, des phnomnes physi-ques ont lieu sous nos yeux sans que nous leur accordions la moindre atten-tion tant ils nous sont devenus familiers. Faire bouillir de leau, allumer unradiateur lectrique, laisser tomber un objet ou encore prendre une photo,autant dactions qui nous semblent simples et anodines et qui font pour-tant appel des principes physiques fondamentaux : les changementsdtat de la matire, la gravit, leffet Joule, etc.

Dans cet ouvrage, nous avons tent de rendre accessibles tous ces termesbarbares qui font souvent de la physique une discipline mal-aime (bien tort, videmment !). Vous y trouverez donc un questionnaire choix multi-ples dans lequel les notions sont abordes par le biais dexemples concrets.Chaque rponse est complte par des prcisions historiques.

Par souci de clart, louvrage est dcoup en 7 chapitres qui recouvrent lesgrands domaines des sciences physiques : astronomie, lectromagntisme,mcanique, optique, thermodynamique, structure de la matire et chimie.

Nous esprons que ce livre, qui sadresse toute la famille, vous permettradapprofondir et dlargir vos connaissances dans ces divers domaines touten passant un agrable moment.


Pour commencer


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Question A

Pourquoi les mois font une tren-taine de jours ?

Rponse

Cela correspond au cycle lunaire,cest--dire au temps mis par la Lunepour faire un tour autour de la Terre.Celui-ci est denviron 28 jours. Il taitutile darrondir 30 car, multipli par12 (30 x 12 = 360), on se rapproche auplus prs de 365 jours, temps que metla Terre pour tourner autour du Soleil.

Question B

Sur un calendrier des postes sont indiques, lemplacement du mois de fvrier, la lettre domini-cale et lpacte. Que signifie chacun de ces mots ?

Rponse

La lettre dominicale est la position dupremier dimanche aprs le 1er janvier.Elle sert au calcul trs compliqu de la

date de Pques. On attribue des let-tres de A G aux diffrents jours : parexemple, si le 1

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janvier est un mardi(lettre A), on attribue au dimanche lalettre F : la lettre dominicale delanne est ainsi la lettre F. Quant lpacte, elle est lie au nombre dejours couls depuis la nouvelle Lune.

Question C

Pourquoi le mois de fvrier na que 28 ou 29 jours alors que tous les autres ont 30 ou 31 jours ?

Rponse

Le premier calendrier romain navaitque dix mois et commenait en mars.Lorsque les romains rajoutrent deuxmois aprs dcembre, le mois defvrier devint le dernier. Cest lui quifut raccourci pour quil y ait 365 joursdans le calendrier. On attribua unnombre impair de jours (29 ou 31) tous les autres mois car les nombrespairs taient considrs commenfastes. Seul le mois de fvrier, con-sacr aux morts, hrita de 28 jours.


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Quelques calendriers historiques

Jules Csar fonde le calendrier julien. Aprs 1500 ans dutilisation, cecalendrier ne correspond plus la ralit astronomique. Une rformesimpose : ce sera le calendrier grgorien encore utilis de nos jours.

Les premiers calendriers

Les calendriers sont fonds sur les cycles du Soleil ou de la Lune ouencore des deux la fois. Les plus anciens sont gyptiens et chinois. Lecalendrier hbraque, utilis dans la vie religieuse, prend pour origine le7 octobre 3761 avant J.-C., date prsume de la Cration du monde.

Le calendrier julien

Le calendrier romain tait lorigine un calendrier lunaire de 304 jours.Jules Csar dcide de fonder un calendrier sur le temps que met la Terrepour faire un tour autour du Soleil, cest--dire 365 jours et 6 heures. Ilpropose donc 12 mois alterns avec 30 jours et 31 jours. Le dernier moisde lanne, celui de fvrier (le dbut de lanne tant le 1

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mars), devaittre bissextile, cest--dire quon devait doubler le 24 fvrier, une foistous les 4 ans.

Jalousie dempereur !

lorigine, le mois ddi Auguste, aot, navait que 30 jours, et celuiddi Jules, juillet, 31. Auguste ntant pas infrieur Csar, leSnat a d rtablir lquilibre et le mois daot revint 31 jours.

Le calendrier grgorien

Le calendrier julien montre ses limites. Il prend un retard denviron11 minutes par an. Le pape Grgoire XIII dcide donc de le rformer ensupprimant 10 jours. Ainsi, le lendemain du jeudi 4 octobre 1582 fut levendredi 15 octobre 1582 ! Le problme est que tous les pays nassimil-rent pas cette transformation. Les pays protestants eurent du mal accepter une rforme catholique.


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Question D

Que sont les solstices et les qui-noxes ?

Rponse

Lquinoxe est le moment de lanneo la dure du jour est gale ladure de la nuit. Cela se produit deuxfois dans lanne, aux alentours du 21mars (dbut du printemps) et du 21septembre (dbut de lautomne). Lessolstices correspondent au jour leplus court pour le dbut de lhiver(vers le 21 dcembre) et au jour le pluslong pour le solstice dt (21 juin).

Question E

quoi correspondent les tropi-ques du Cancer et du Capri-corne ?

Rponse

Les tropiques du Cancer et du Capri-corne sont des lignes imaginaires duglobe terrestre qui dlimitent unergion o les habitants sont suscepti-bles de voir le Soleil passer la verti-cale certains moments de lanne,phnomne qui narrive jamais enFrance.

Question F

Pourquoi fait-il plus froid en hiver quen t ?

Rponse

On pourrait croire que cest d autemps densoleillement qui est pluscourt en hiver. Mais il ny a pas quecela, puisque au ple Nord, quand leSoleil claire six mois sans se cou-cher, les tempratures sont nan-moins glaciales. Le facteur principalest la hauteur du Soleil sur lhorizon.Les rayons lumineux chauffentdautant plus quils sont verticaux.Des rayons qui rasent la Terre,comme en hiver sous nos latitudes,ne sont pas du tout efficaces.


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La mesure du temps 1

Alignements de pierres, cadrans solaires, clepsydres lhomme a tou-jours eu de limagination pour mesurer le temps qui passe.

Les alignements de pierre

Les pierres qui se trouvent Stonehenge en Grande-Bretagne datentdenviron 2000 avant J.-C. Dans les annes 1960, les savants Hawkins etHoyle constatent que la disposition de certaines pierres matrialise lessolstices et les quinoxes. En outre, ils constatent que ce monumentmgalithique peut prvoir les clipses, faisant de Stonehenge lun despremiers observatoires de lhumanit.

Les cadrans solaires

Lombre dun bton plant dans la terre, le gnomon, suffit indiquer lemoment de la journe. Linclinaison du gnomon dpend de la latitude ose trouve le cadran solaire. Plusieurs cadrans solaires de civilisationsanciennes furent dcouverts en Inde, en Grce, en gypte, etc.

Les clepsydres

Une clepsydre est un instrument identique au sablier mais o le sable at remplac par leau. Elles prenaient le relais des cadrans solaires lanuit. La difficult de fabrication rsidait dans lcoulement : celui-cidevait tre constant, quel que soit le niveau deau lintrieur de la cuve.On attribue linvention de la clepsydre aux gyptiens. Lemploi des clep-sydres se rpandit ensuite en Grce et dans tout lEmpire romain.


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Question G

Combien y a-t-il de secondes dans une vie de 90 ans ?

Rponse

Seulement 3 milliards ! Il y a 3600secondes dans une heure, environ80 000 dans une journe et environ30 millions dans une anne.

Question H

Comment est dfinie la seconde ?

Rponse

Les Romains dfinissaient la secondecomme la 60

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partie de la minute,donc la 86 400

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partie de la journe(60 x 60 x 24 = 86 400). Cette dfi-nition a convenu pendant 2000 ans.La dfinition fonde sur le jour solairentait pas assez fiable cause desinfimes variations de celui-ci. Ladfinition moderne gagne en pr-cision ce quelle perd en simplicit. En1967, les scientifiques choisissentlatome de csium comme rfrence.Comme tout atome, celui-ci peutmettre une onde lectromagntiquequi oscille dans lespace. La duredoscillation est appele la priode .La seconde moderne correspondenviron 9 milliards de fois cettepriode.

Question I

Quelles sont les consquences du passage de lheure dhiver lheure dt ?

Rponse

Puisque le Soleil se couche une heureplus tard, il y a une conomie sur ladpense nergtique en clairage.Certains pensent nanmoins quil y ades effets nfastes : perturbation desrythmes b io logiques (adultes ,enfants, animaux), heures de grandecirculation au moment le plus chaudde la journe augmentant ainsi le picdozone, perturbation dans lorgani-sation des transports.


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La mesure du temps 2

Lhorloge est devenue indispensable pour rguler la vie quotidienne.Quelques modernisations simposrent

Lhorloge mcanique

Les premires horloges mcaniques, qui dateraient du dbut du XIV

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sicle,taient constitues dun poids qui tombe, entranant la rotation duneseule aiguille. Galile pensait quun balancier pourrait battre la seconde.Le savant Christian Huygens reprit cette ide en crant la premire hor-loge balancier qui deviendra la pendule. Le ressort spirale a tinvent par ce mme Huygens en 1675.

Lhorloge lectrique

En 1840, la premire horloge lectrique est invente par lAnglais AlexanderBain. La premire montre lectrique, quant elle, ne fut invente que100ans plus tard, en 1952. Vingt ans aprs, les premires montres quartz utilisent le phnomne de pizolectricit pour battre la secondede manire trs prcise.

Quelle heure est-il ?

Invente par le directeur de lObservatoire de Paris Ernest Esclan-gon, lhorloge parlante fut mise en service en France le 14 fvrier1933. Il y eut 140 000 appels le premier jour.

Lhorloge atomique

Une horloge atomique tient sa prcision de la stabilit de la frquence desradiations mises entre deux niveaux dnergie dun atome. La premirehorloge atomique voit le jour en 1954. Depuis, les horloges atomiquesnont cess dtre perfectionnes, atteignant la prcision actuelle duneseconde derreur pour quelques millions dannes !


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Question J

quelle latitude se trouve la ville de Bordeaux ?

Rponse

La latitude dun lieu est langle entrece dernier et lquateur. Le ple Nordse trouve donc une latitude de 90degrs. La ville de Bordeaux se trouve une latitude denviron 45 degrs,cest--dire mi-chemin entrelquateur et le ple Nord.

Latitude et longitude

Question K

Quelle est limportance du mridien de Greenwich ?

Rponse

Un mridien est une ligne imaginairereliant les deux ples. Celui deGreenwich sert de rfrence aux calculsdes longitudes. La longitude est langleform entre un lieu et Greenwich quisert donc naturellement de rfrenceaux fuseaux horaires.


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La mesure des angles

la Rvolution, les scientifiques ont essay dimposer le systme dci-mal dans la mesure des angles. Cela fut un chec cuisant.

La base 60 des Msopotamiens

Il y a environ 5000 ans, les habitants de Msopotamie comptaient de 60 en60 comme nous actuellement de 10 en 10. Pourquoi ? Lune des hypoth-ses imagine la rencontre de deux peuples. Lun comptait de 12 en 12,lautre de 5 en 5. Leur confrontation (12 x 5 = 60) aurait donn le systmesexagsimal. Le nombre 60 et ses multiples servent de rfrence lamesure des angles en degrs. On retrouve galement le 60 pour lamesure du temps : il y a 60 minutes dans une heure et 60 secondes dansune minute.

La Rvolution et le systme dcimal

Avec le systme mtrique et la dfinition du mtre, les scientifiques de laRvolution souhaitrent rformer la mesure des angles. Aussi invent-rent-ils le grade. Langle droit faisait 100 grades au lieu de 90 degrs. Untour complet faisait donc 400 grades la place de 360 degrs. Le gradenest plus trs utilis lheure actuelle.

Lunit officielle des angles : le radianUn angle de 180 degrs vaut radians. Langle droit vaut donc /2radians, soit environ 1,57 radians Cela simplifie les calculs !

Le 12 dans le langageAlors que notre systme de numrotation est dcimal, le 12 reste dansnotre vocabulaire par un hritage trs ancien : la douzaine dhutres, lademi-douzaine dufs, les 24 heures dune journe La numrotationanglaise accorde une place ce nombre puisque au-del de 12, il nexisteplus de mot nouveau : on reprend lunit et on lui rajoute 10 (thirteen,fourteen, et ainsi de suite).


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Question LQuelle est la diffrence entre les units de distance mille et mile ?

Rponse Le mille est une unit de distanceutilise en marine. Elle vaut 1 852mtres et correspond la longueurdun arc de 1 degr sur lquateur. Lenud marin correspond au nombrede milles en une heure. Le mile estune unit anglo-saxonne qui vautenviron 1 609 mtres.

Question MQue signifie micro dans micromtre ou microscopique ?

Rponse Micro signifie petit en grec. Unmicromtre, autrement appelmicron, correspond un millionimede mtre, cest--dire 0, 000 001mtre. On trouve ensuite le nanom-tre qui est mille fois plus petit que lemicromtre, puis le picomtre, lefemtomtre

Question NQue signifie giga dans le mot gigantesque ?

Rponse Gigas signifie gant en grec. Ungigamtre correspond un milliardde mtres. Le mgamtre est millefois plus petit, cest--dire gal unmillion de mtres, alors que le tera-mtre est mille fois plus grand etquivaut 1 000 000 000 000 mtres.


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Petite histoire du mtre

La France de lAncien Rgime connaissait une profusion dunits de lon-gueur. Depuis, plusieurs sicles se sont couls. La Rvolution a bien eulieu, jusque dans les units de mesure.

La confusion des anciennes unitsLa toise, le pouce, laune Au Moyen ge, les units sont si nombreusesen France quelles crent de nombreux malentendus dans les tractationsmarchandes, une mme unit nayant pas la mme valeur selon lesrgions. la fin du XVIIe sicle, pour dfinir ltalon de la toise, lastro-nome Jean Picard prenait pour rfrence la largeur dune arcade du Lou-vre ! En 1789, les cahiers de dolances rdigs avant la Rvolutionrclament : Un roi, une loi, un poids et une mesure.

La Rvolution et le systme mtriqueEn 1792, les scientifiques franais Mchain et Delambre sont envoys surles routes pour calculer la longueur dun arc du mridien, de Dunkerque Barcelone. Pendant plusieurs annes et dans des conditions parfois dif-ficiles, ils remplissent leur mission malgr le dcs de Mchain. Le mtreest alors dfini comme la 10 000 000e partie du quart du mridien terres-tre, cest--dire la partie comprise entre le ple Nord et lquateur.

Vestige mtrique !Parmi les 16 mtres-talons placs dans Paris la Rvolution, il nenreste plus que deux. Le seul qui subsiste son emplacement dori-gine est situ au 36, rue de Vaugirard, sous les arcades.

Les dfinitions modernesEn 1927, un mtre-talon en platine sert de rfrence. En 1960, unedfinition complexe fonde sur latome de krypton est adopte. Enfin, en1983, le mtre est dfini grce une constante fondamentale de la physi-que, la vitesse de la lumire. Le mtre devient la distance parcourue parla lumire en 1/299 792 458e seconde.


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Question OQuest-ce que le flau dune balance ?

Rponse Il sagit de la tige horizontale auxextrmits de laquelle sont suspen-dus les plateaux.

Question PQuelle est lorigine de la balance de Roberval ?

Rponse Au XVIIe sicle, Gilles Personne eutlingnieuse ide de placer le flau dela balance sous les plateaux. Il gagnaen prcision et put construire desbalances adaptes selon le poids mesurer. Roberval est un village delOise dont tait originaire GillesPersonne.


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La mesure des masses

Chaque poque a conu des talons de poids, de lobole grecque au kilo-gramme contemporain.

LAntiquit Lobole de la Grce antique correspondait 0,72 g. La drachme valait6 oboles. Lonce romaine valait le douzime de la livre. Lonce deviendraune unit anglo-saxonne valant environ 28 g (le symbole est oz ; on levoit souvent sur les emballages alimentaires).

LAncien RgimeAu Moyen ge, la confusion est son comble. Si lon retrouve des appel-lations communes comme la livre ou le grain, elles nont pas toutes lamme valeur dune ville lautre. Par exemple, la livre pesait 9216 grains Paris, mais 9456 grains Venise, tout simplement parce que Paris avaitchoisi le grain de froment comme rfrence et Venise le grain dorge !Fabrique au XIVe sicle, la pile de Charlemagne est un ensemble depetits godets de cuivre qui servit dtalon Lavoisier en 1799 pour dter-miner le grave (poids dun litre deau 4 C).

Le kilogramme actuelLe prototype du kilogramme, fabriqu la fin du XIXe sicle, est un cylin-dre en platine dune hauteur de 39 mm. Il est actuellement conserv aupavillon de Breteuil Svres. Les scientifiques souhaiteraient que ladfinition du kilogramme ne dpende plus dun talon, qui peut saltrerau cours du temps, comme un morceau de mtal. Cest dj le cas pourla seconde et le mtre qui bnficient dune dfinition lie la consti-tution des atomes.


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Question QQue vaut un are ?

Rponse Lare vient du grec area qui signifie aire . Cr lors de la Rvolutionfranaise, il vaut 100 m2. Lhectare estplus utilis : il vaut 100 ares, soit10 000 m2.

Question RQue vaut un stre de bois ?

Rponse Cela dpend ! Si les bches de boismesurent 1 mtre de long, alors1 stre = 1 mtre cube. Mais si lesbches font 50 centimtres, alors1 stre = 0,8 mtre cube. Le volumeexprim en stres correspond auvolume apparent du bois, sans tenircompte de lespace entre les bches.

Question SQuel est le symbole du mot litre : L ou l ?

Rponse Les deux sont accepts, mais on privi-lgie le premier symbole. En effet le l minuscule scrit le plus souvent l et risque dtre confondu avec lechiffre 1 . On prfrera donc crire 1 L plutt que 1 l .


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Les units du Systme International

Le mtre, le kilogramme, la seconde, lampre Il existe 7 units de baseutilises en physique. Petit tour dhorizon des units moins connues.

Une unit de temprature : le kelvinCelsius et Fahrenheit sont des chelles de temprature 2 points fixes,cest--dire que la conglation et lbullition de leau servent de rf-rence. Langlais William Thomson, lord Kelvin, propose, au XIXe sicle, latemprature absolue, dont le zro correspond limmobilit totale desmolcules. Il faut ajouter 273,15 la temprature en Celsius. Ainsi, 25 Ccorrespond 298,15 K.

Une unit de quantit de matire : la moleIl sagit dune unit trs utilise en chimie. Une mole correspond unnombre gigantesque. Lorsquon parle dune mole de grains de sable, celareprsente environ un quatrillion de grains de sable, cest--dire : 1 000 000 000 000 000 000 000 000 !

Watt, Joule, NewtonToutes les autres units utilises en physique sexpriment laidedes 7 units de base. Ainsi le watt se dit aussi kilogramme mtrecarr par seconde au cube , ce qui est moins pratique !

Une unit lumineuse : la candelaProvenant du latin qui signifie chandelle , la candela est lunit offi-cielle dintensit lumineuse. On connat galement lunit dclairement,le lux, plus utile dans la vie quotidienne. Une nuit de pleine Lune corres-pond un clairement de 0,5 lux, alors quune journe ensoleillecorrespond plusieurs dizaines de milliers de lux.


Chapitre 1

Astronomie

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Question 1. La chance vous sourit N(e) en fvrier, mon signe du zodiaque est Poisson. Quest-ce que le zodiaque en astronomie ?

A. Lensemble des douze toiles les plus brillantes du ciel

B. Lensemble des toiles de la Grande Ourse

C. La zone du ciel dans laquelle se dplacent le Soleil et les principales plantes du systme solaire

Rponse La rponse est C. Cette zone se situeau-dessus de lhorizon ; elle est divi-se en 12 parties de 30 degrs delargeur chacune. Chaque partie con-tient une constellation*1 du nom denos signes zodiacaux : Blier, Tau-reau, Gmeaux, Cancer, Lion, Vierge,Balance, Scorpion, Sagittaire, Capri-corne, Verseau, Poisson.

Un peu dhistoire

I l y a e n v i r o n 4 0 0 0 a n s , l e sMsopotamiens connaissaient djle zodiaque. Le mot zodiaque vient du grec zon qui signifie trevivant . De tout temps, les astrolo-gues se sont trs souvent trouvsaux cts dhommes politiques. Leplus connu est certainement Nostra-damus, astrologue de Catherine deMdicis au XVIe sicle.

La treizime constellation du zodiaque : le SerpentaireLe Serpentaire, encore appel Ophiucus , est une constellation delhmisphre Nord qui coupe la constellation du serpent en deux etsinsre normalement entre le Scorpion et le Sagittaire. Elle est sur latrajectoire du Soleil et reprsente, depuis 1922, le treizime signe duzodiaque. Lastrologie, qui date de quelques milliers dannes, nen tientpas compte.

1. Les termes suivis dun astrisque renvoient au glossaire en fin douvrage.


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Question 2. Soyons ponctuels !Le cadran solaire indique lheure solaire. Lorsque je lis 13 h sur un cadran solaire, en t et en France, ma montre indique :

A. 11 h ?

B. 13 h ?

C. 15 h ?

Rponse La rponse est C. Il est midi, heuresolaire, quand le Soleil atteint saposition la plus haute dans le ciel. Greenwich en Angleterre, en hiver, lemidi du Soleil correspond au midides montres. Quand on scarte dumridien* de Greenwich, il fautrajouter ou retrancher une heureselon le fuseau horaire dans lequelon est. Alors que nous devrions avoirla mme heure que les Britanniques,nous avons adopt lheure des Alle-mands, ces--dire une heure de plusen hiver et deux heures en t.

Un peu dhistoire

Philosophe grec originaire de Milet,Anaximandre est le disciple et lamide Thals. Il aurait t lun des pre-miers utiliser un bton plant dansle sol, un gnomon, pour estimer lahauteur du Soleil, inventant ainsi lecadran solaire. Il aurait galement suprvoir les solstices* et les quino-xes. Les quinoxes sont les momentsde lanne o la dure du jour estgale la dure de la nuit (automneet printemps). Les solstices corres-pondent au jour le plus long (t) etau jour le plus court (hiver).

Quel jour sommes-nous ?La ligne de partage des jours (pour dpartager hier de demain) se trouvedans locan Pacifique et traverse une des les de larchipel des Fidji. Leshabitants y ont donc install une pancarte sur laquelle on peut lire gau-che ici vous tes hier et droite ici vous tes demain .


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Question 3. Le Soleil a rendez-vous avec la LuneLe Soleil et la Lune semblent avoir la mme taille dans le ciel. Le Soleil, beaucoup plus gros, est :

A. 500 fois plus loign que la Lune ?

B. 10 fois plus loign que la Lune ?

C. 3 fois plus loign que la Lune ?

Rponse La rponse est A. Le Soleil est plac 150 millions de km de la Terre, alorsque la Lune nest seulement qu300 000 km. La plante Pluton, ladernire du systme solaire, est envi-ron 40 fois plus loigne de la Terreque le Soleil.

Un peu dhistoire

Aristarque (IIIe sicle avant J.-C.) estoriginaire de lle grecque de la merge, Samos. Il valua les distancesrelatives de la Terre la Lune et de laTerre au Soleil. Celui-ci fut galementle premier imaginer que la Terretourne sur elle-mme et autour duSoleil.

Mieux vaut partir pointSi le Concorde avait t capable de voler dans lespace, il lui aurait falluenviron une semaine pour atteindre la Lune ; un avion de ligne, lui, met-trait une quinzaine de jours. Malheureusement, les avions ont besoin dairpour voler, contrairement aux fuses, et la vitesse quil faut atteindrepour sarracher de lattraction terrestre est de 40 000 km par heure,vitesse inimaginable pour un avion !


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Question 4. Cher Phileas Fogg Quelle distance a d parcourir le hros de Jules Verne en 80 jours ?

A. Environ 40 000 km

B. Environ 400 000 km

C. Environ 4 000 000 km

Rponse La rponse est A. Le rayon de la Terretant de 6400 km, on trouve la cir-confrence en le multipliant par 2.La Terre nest pas tout fait uneboule : elle est aplatie aux deux ples cause de sa rotation et de la forcecentrifuge.

Un peu dhistoire

Directeur de la bibliothque dAlexan-drie, ratosthne (vers 276 / 194)tait philosophe, mathmaticien etgographe. Il se servit de lombredun oblisque pour mesurer la cir-confrence de la Terre.

Le whisky du capitaine HaddockTous les objets clestes sont des sphres. On explique la formation desplantes par laccumulation de matire venant de tous les endroits delespace. Dans lalbum de bande dessine On a march sur la Lune(1954), le dessinateur Herg imagina que le whisky du capitaine Haddockse transformait en une sorte de boule en apesanteur*. Cette intuition servla exacte plusieurs annes avant lenvoi dhommes dans lespace.


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Question 5. Le nombril du mondeLe Soleil est au centre :

A. De lUnivers ?

B. De notre galaxie ?

C. De lensemble des plantes ?

Rponse La rponse est C. Le Soleil est au cen-tre de notre systme solaire. Ce der-nier regroupe neuf plantes, leurssatellites naturels, des comtes quireviennent priodiquement fondreprs du Soleil, des astrodes et desmtorites. Ce systme solaire nestquun grain de sable dans une struc-ture beaucoup plus grosse appele galaxie . Notre galaxie est la Voielacte* : elle contient plusieurs mil-liards dtoiles, identiques notreSoleil. Les plantes qui gravitentautour de ces toiles contiennent-elles de la vie ? Mystre

Un peu dhistoire

Ptolme (vers 90-vers 170) estlauteur dun trait, lAlmageste, quiexpose un modle gocentrique* dusystme solaire. Ce modle erron,adopt par lglise catholique, vasimposer pendant prs de 1500 ansjusqu laudacieuse intervention deCopernic au XVIe sicle puis de Galileau XVIIe sicle : cest bien la Terre quitourne autour du Soleil. Ptolme futgalement gographe et musicien.

Les 9 plantes du systme solaire et leur taille relative


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Question 6. Terre, TerrePour dcouvrir lAmrique, Christophe Colomb a d se servir dun astrolabe. De quoi sagit-il exactement ?

A. Un instrument permettant dvaluer les distances la surface de la Terre

B. Une carte dtaille des continents

C. Un instrument permettant de mesurer la hauteur des astres

Rponse La rponse est C. Un astrolabe estconstitu dun bras tournant accro-ch au centre dun rapporteur. Onfixe une toile avec lextrmit dubras mobile et sa position peut alorstre lue sur le rapporteur. Lastrolabepermet galement de dterminerlheure en un endroit donn.

Un peu dhistoire

Perfectionn par les savants arabes,lastrolabe arrive en Europe au Xe si-cle aprs J .-C. En latin, le mot astrolabe signifie prendre unetoile . Lun des plus anciens astro-labes conservs date du Xe sicle.

Avant le GPSLe portulan tait une carte permettant de reprer les ctes maritimes.Le sextant servait quant lui mesurer la hauteur dun astre ; il rem-plaa lastrolabe au XVIIIe sicle.


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Question 7. Bonne anne ! Quelle est la dure dune anne ?

A. 365 jours

B. 365 jours et 3 heures

C. 365 jours et 6 heures

Rponse La rponse est C. Une anne corres-pond au temps mis par la Terre pourfaire le tour du Soleil. Lanne nestpas gale un nombre entier dejours. Il faut ajouter un quart de jour-ne, soit 6 heures. Pour rattraper ceretard, notre calendrier rajoute unjour tous les 4 ans : cest alors uneanne bissextile*.

Un peu dhistoire

Dans son ouvrage De Revolutionibusorbium coelestium (Sur les rvolutionsdes sphres clestes), publi lannede sa mort, le Polonais NicolasCopernic (1473-1543) place le Soleil aucentre du systme plantaire, la Terretournant autour de ce dernier. Ilreprend lhypothse du Grec Aristar-que de Samos et vient contredire lesystme de Ptolme, en vigueurdepuis 1500 ans et dfendu parlglise, qui place la Terre au centrede lUnivers. I l faudra attendrelinvention de la lunette, quelquesdcennies plus tard, pour confirmerla thorie de Copernic.

Copernic


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Question 8. toile montante la campagne, par une nuit sans nuages, combien dtoiles pouvez-vous observer lil nu ?

A. Plusieurs dizaines

B. Plusieurs centaines

C. Plusieurs milliers

Rponse La rponse est C. Les toiles que lonobserve la campagne les soirs dtsont regroupes par constellations*.Officiellement, ces dernires sont aunombre de 88. La Grande Ourse*,compose de sept toiles principa-les, a lallure dune casserole. Cassio-pe ressemble un W . On peutgalement observer les constella-tions du Cygne, de lAigle et duZodiaque.

Un peu dhistoire

En 1576, le roi du Danemark, FrdricII, offre Tycho Brah (1546-1601) lepremier observatoire moderne surlle de Hveen au Danemark. Cestdans cette magnifique constructionappele Uraniborg et entour desavants et dtudiants, que Brah vaeffectuer des mesures dune incroya-ble prcision. Lobservation desmouvements de Mars permettra lun de ses lves favoris, Kepler,dnoncer les fameuses lois qui por-tent son nom.

La Grande Ourse


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Question 9. Un beau spectacleQuest-ce quune supernova ?

A. Un vaste nuage de gaz

B. Une toile gante qui explose

C. Un ensemble regroupant plusieurs milliards dtoiles

Rponse La rponse est B. Larrt des ractionsnuclaires au cur de certaines toi-les provoque leur implosion suivie delexplosion des couches extrieuresde ltoile une vitesse vertigineuse :environ 15 000 km par seconde.

Un peu dhistoire

Dans la nuit du 11 novembre 1572,lastronome danois Tycho Brahobserve une toile trs brillante dansla constellation de Cassiope. Elle futqualifie de Nova car Brah pen-sait quune nouvelle toile venaitdapparatre dans le ciel. On observece type dtoiles depuis environ 2000ans. Des scientifiques amricainspensent quune supernova datant de225 millions dannes aurait provo-qu, par son rayonnement, lextinc-tion despces vivantes sur Terre.


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Question 10. Chassez lintrusParmi ces trois objets clestes, un astre ne fait pas comme les deux autres. Lequel ?

A. La comte

B. La plante

C. Le satellite naturel

Rponse La rponse est C. Les satellites natu-rels, comme la Lune, tournentautour dune plante alors que lacomte et la plante tournent autourdu Soleil. Le Soleil bouge dans notreVoie lacte, la Voie lacte dans unamas de galaxies, et l amas degalaxies se meut dans lUnivers. Lastructure de lUnivers sapparenteainsi des botes gigognes !

Un peu dhistoire

En 1592, le philosophe GiordanoBruno est accus dhrsie : lInqui-sition lui reproche, entre autres,dtre partisan des ides de Copernicsur la place du Soleil au centre dusystme solaire. Rome, son procsva durer huit ans. Il sera brl en1600. la sentence de peine de mort,Giordano Bruno rpondit : Vousprouvez sans doute plus de craintes rendre cette sentence que moi laccepter ! . Quelques dizainesdannes plus tard, toujours en Ita-lie, Galile se heurtera la mmersistance de lEglise sur la positiondu Soleil et de la Terre dans lespace.

Mal lun !La Lune a toujours exerc une fascination sur les hommes, si bien que denombreuses superstitions et autres croyances entourent notre satellitenaturel : la Lune rousse serait trs mauvaise pour les bourgeons et lesjeunes pousses, il ne faudrait semer quen Lune croissante ; le nombrede naissances augmenterait les jours de pleine Lune ; la pleine Lune pro-voquerait des insomnies et dcolorerait mme nos rideaux et les carros-series de nos voitures ! La seule influence de la Lune prouve ce jourest celle quelle exerce sur les mares.


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Question 11. Le grand mangeLes plantes parcourent autour du Soleil une trajectoire :

A. Circulaire ?

B. Ovale ?

C. Hlicodale ?

Rponse La rponse est B. Les plantes suiventune trajectoire ovale ou elliptiqueautour du Soleil. Le Soleil nest pasplac au centre de lellipse mais ct, en un point appel foyer . Lesastres comme les comtes et lesastrodes parcourent galementune ellipse autour du Soleil. Il en estde mme pour la Lune, autour de laTerre.

Un peu dhistoire

On a longtemps cru que les plantesparcouraient des cercles autour duSoleil. Lastronome allemand Johan-nes Kepler (1571-1630), lve de TychoBrah, se servit des observations trsprcises de Mars effectues par sonmatre, pour arriver ses conclusions :les plantes parcourent une ellipseautour du Soleil.

La trajectoire des plantes autour du Soleil


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Question 12. Lever les yeux au cielQuelle est la diffrence entre une lunette et un tlescope ?

A. La lunette est compose de lentilles et le tlescope de miroirs

B. La lunette sert en navigation maritime et le tlescope en astronomie

C. Il ny en a pas

Rponse La rponse est A. Actuellement, lesastronomes privilgient les tles-copes* aux lunettes*, en raison de ladifficult de fabriquer des lentillesde grande taille.

Un peu dhistoire

En 1608, lopticien nerlandais HansLippershey invente la premirelunette. La lgende raconte que Lip-pershey doit son invention deuxenfants qui jouaient avec deux len-tilles dans la rue, samusant lesmettre lune devant lautre. Ilssaperurent quils voyaient lglisede leur village plus grande. Lip-pershey sen tonna et eut lide demettre ces lentilles dans un tube enbois. Il essaya alors de vendre soninvention larme, qui la refusa. Leclbre physicien italien Galilercupra lide lors dun voyage Venise, o la lunette avait dj texporte, et construisit sa proprelunette en 1609. Il en augmenta con-sidrablement le grossissement.Cette invention lamena dcouvrirune multitude dobjets clestes.


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Question 13. Le plus grand des astresLa Lune est le satellite naturel de la Terre. Comment sappellent les quatre gros satellites naturels de Jupiter ?

A. Promthe, Atlas, Tlesto et Calypso

B. Cordelia, Ophelia, Bianca et Cressida

C. Io, Europe, Ganymde et Callisto

Rponse La rponse est C. Trs rcemment, ona dcouvert quil y avait plus desoixante satellites autour de Jupiter !Ganymde est le satellite le plus grosavec un diamtre de 5000 km.

Un peu dhistoire

Cest lItalien Galile (1564-1642) quia dcouvert, grce linvention toutercente de sa lunette, ces quatresatellites naturels de Jupiter, dont lesnoms sont issus de la mythologiegrecque.

Eppur si muove Et pourtant, elle tourne ! Cette clbre phrase de Galile sinscritdans le long procs qui lopposa lglise sur ses ides coperniciennes.En 1632, Galile publie le Dialogue sur les deux principaux systmes dumonde, o trois personnes sont mises en scne : un dfenseur des idesde Ptolme (et de lglise), un copernicien et un sceptique. Davril juin1633, le tribunal du Saint-Office juge Galile en ces termes : Nous tedemandons dabjurer tes erreurs et hrsies. Nous ordonnons la prohi-bition du livre sur les Dialogues. Nous te condamnons la prison duSaint-Office.


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Question 14. Le seigneur des anneauxCe nest pas la seule plante en possder, mais les anneaux de Saturne sont trs connus. Ils sont constitus :

A. De glace ?

B. De roche ?

C. De gaz ?

Rponse La rponse est A. Il y a environ unmillier danneaux autour de Saturne,pais d un kilomtre chacun. Ils sontconstitus de blocs de glace allantdu grain de poussire au morceaudune dizaine de mtres de diamtre.

Un peu dhistoire

Galile fut le premier observer, en1610, quelque chose autour deSaturne. Ce qui lintrigua cest queces astres, quil prenait pour dessatellites naturels*, ne bougeaientpas. Encore plus trange, aprs unelongue priode dobservation, ilsavaient disparu ! Lastronome ner-landais Huygens (1629-1695) apportala rponse plusieurs annes plustard : il sagit danneaux qui devien-nent quasiment invisibles lorsquilssont vus par la tranche, cest--direvus de profil.

Galile


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Question 15. Aussi vite que lclairCombien de temps met la lumire pour nous venir du Soleil ?

A. Une seconde

B. Environ huit minutes

C. Environ une heure

Rponse La rponse est B. La lumire metenviron une seconde pour venir de laLune, huit minutes pour venir duSoleil jusqu nos yeux et un peu plusde 4 ans pour venir de ltoile la plusproche, Proxima du Centaure.

Lobservateur de Paris

En 1672, Jean-Dominique Cassini,alors directeur de lObservatoire deParis, profite dun alignement duSoleil avec les plantes Terre et Mars.Il effectue des mesures Paris etenvoie Jean Richer Cayenne. Lamise en commun de leurs mesurespermet, par la mthode de parallaxe,de dterminer la distance Terre-Marspuis la distance Terre-Soleil.

Lever les yeux au ciel pour voyager dans le temps !Lorsquon regarde le ciel par une belle nuit toile, on observe le pass :ce que lon observe lil nu date quelquefois de plusieurs centainesdannes ! La limite actuelle de lespace observable est denviron 14 mil-liards dannes-lumire.


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Question 16. Lternel retourLa comte de Halley revient tous les :

A. 53 ans ?

B. 76 ans ?

C. 84 ans ?

Rponse La rponse est B. Une comte estconstitue dun noyau de glace,dune chevelure de poussire etdune queue qui soriente avec levent solaire. Les comtes viennentdune zone aux confins du systmesolaire, appele la ceinture deKuiper . La comte de Halley quelon a observe en 1986 ne repasseraquen 2061, alors vos agendas

Un peu dhistoire

En dcembre 1681, Edmund Halley(1656-1742) aperoit une comte dansle ciel de Londres. Aprs plusieursrecherches, il affirme que cette der-nire est la mme que celle quobser-vrent les hommes de Guillaume leConqurant en 1066, puis que cellequobserva Kepler 75 ans plus tt. En1705, il prdit donc son retour 75 ou76 ans plus tard. Halley mourra en1742 et naura donc pas eu la possibi-lit de voir le retour de la comte quiportera son nom.


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Question 17. Il est mort le Soleil Il arrive au Soleil de disparatre momentanment lors des clipses. Cest parce que :

A. La Lune passe devant le Soleil ?

B. La Terre passe devant le Soleil ?

C. Le Soleil passe sous lhorizon ?

Rponse La rponse est A. Pour une clipse deSoleil, il faut attendre que la Terre, laLune et le Soleil soient aligns danscet ordre. La Lune qui est plus petitemais plus proche parvient cacher leSoleil, plus gros mais plus loin. Lors-que le Soleil est cach complte-ment, l clipse est dite totale,comme au nord de Paris en 1999.Sinon, elle est partielle ou annulaire.

Un peu dhistoire

On observe des clipses de Soleildepuis des milliers dannes. Sourcedmerveillement ou de crainte, lesclipses ne laissent personne indiff-rent.

Lastronome Halley (1656-1742) rus-sit en prvoir une pour 1715 en utili-sant les lois de la gravitation deNewton. En 1724, le roi Louis XVobserva une clipse totale de Soleildepuis le Trianon Versailles. Plusrcemment, celle de 1999 dura, enFrance, environ deux minutes pourloccultation totale. On a malheureu-sement dnombr une dizaine de cassvres de perte visuelle aprslobservation de lclipse.

La prochaine clipse totale en France aura lieu en 2081 !

Le phnomne de lclipse de Soleil nest pas rare. On estime quil y aenviron 250 clipses par sicle, mais elles ont souvent lieu dans deszones peu pratiques daccs. La prochaine clipse visible Paris se pro-duira le 3 septembre 2081.


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Question 18. Les gants de lespaceQuel est le nom de la septime plante du systme solaire (cest aussi le nom dun dieu romain du ciel) ?

A. Uranus

B. Neptune

C. Pluton

Rponse La rponse est A. Uranus appartient la famille des grandes plantesgazeuses, tout comme Saturne etNeptune. Elles sont qualifies de joviennes car leur compositionest semblable celle de Jupiter. Lesplantes proches du Soleil commeMercure, Vnus et Mars sont quali-fies de telluriques * pour leur res-semblance avec la Terre ; elles ont parexemple toutes une surface solide.

Un peu dhistoire

N Hanovre en 1738, lastronomebritannique William Herschel estavant tout un musicien : on lui doit24 symphonies ainsi que plusieursconcertos. Passionn dastronomie,construisant lui-mme des lunettes,il dcouvre Uranus le 13 mars 1871. Cequi fut dabord pris pour une comtesavra en fait tre la septime pla-nte du systme solaire. Herschel labaptisa la plante de George enlhonneur du roi George III. Herscheldcouvrit galement deux des satel-lites dUranus : Titania et Obron.


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Question 19. Le ciel nous tombe sur la tteQuest-ce quun astrode ?

A. Lautre nom dune toile filante

B. Une petite plante du systme solaire

C. Une comte en fin de vie

Rponse La rponse est B. Les astrodes lesplus gros peuvent mesurer jusqu600 kilomtres de diamtre. La plu-part sont situs entre Mars et Jupiter.On pense quil sagit de dbris duneplante qui naurait pas eu la placede se former entre les deux plantes.

Un peu dhistoire

Le premier astrode a t dcouvertle jour de lan 1801 par lItalien PPPPiiiiaaaazzzzzzzziiii,directeur de lobservatoire de Palerme.Il le nomma Cres en hommage ladesse de la mythologie grecque. Onpense que la chute dun astrode surTerre aurait provoqu la mort desdinosaures il y 65 millions dannes.Sa trace aurait t repre dans legolfe du Mexique.

Armageddon 2036 ?En juin 2004, les astronomes ont dcouvert un astrode dont lorbitepourrait bien croiser celui de la Terre. Cette rencontre, certes peu proba-ble mais pas impossible, a dans un premier temps t prvue pour 2029,puis de nouveaux calculs lont repousse 2036, avec une chance de con-tact avec la Terre de 1 sur 5000


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Question 20. Faites un vu Une toile filante est :

A. Une toile qui passe proximit de la Terre ?

B. Un morceau de roche dastrode qui se dsintgre dans latmosphre ?

C. Une comte qui explose ?

Rponse La rponse est B. Lastrode est unepetite plante tournant autour duSoleil. La mtorite est un fragmentdastrode qui peut tomber surTerre. On parle de mtore, de bolideou dtoi le f i lante lorsque lesmtorites entrent dans latmos-phre terrestre en produisant de lalumire. Ltoile filante nest doncpas une toile !

Un peu dhistoire

Les astrodes connus de lhommeconstituent une trs grande famillequi ne cesse de sagrandir. Le premierfut dcouvert par Giuseppe Piazzi le1er janvier 1801. Dautres suivirent en1802, 1804, 1807 ; depuis 1847, denouveaux astrodes sont dcou-verts tous les ans.

Attention : chute de pierres !Le 26 avril 1803 sabat sur une petite ville de lOrne appele LAigle unepluie de mtorites. Le physicien Biot (1774-1862) est envoy par lAca-dmie des sciences pour tudier les dbris recueillis. Il conclut une ori-gine extraterrestre des mtorites, mettant ainsi fin une controverse.En effet, on croyait lpoque que la Terre tait protge et quaucunematire ne pouvait venir de lespace.


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Question 21. Les vers de Terre amoureux des toilesLorsque nous observons les toiles, la lumire que nous recevons dans nos yeux a voyag un certain temps dans lespace. quelle distance se trouve ltoile la plus proche de la Terre ?

A. Un peu plus de 4 annes-lumire

B. Un peu plus de 40 annes-lumire

C. Un peu plus de 400 annes-lumire

RponseLa rponse est A. Ltoile la plus pro-che sappelle Proxima et rsidedans la constellation du Centaure. Sicette toile venait mourir, nousnen serions informs que quatre ansplus tard. Ltoile polaire, quant elle, se trouve plus de 400 annes-lumire.

Un peu dhistoire

En 1838, pour calculer la distance quinous spare de ltoile 61 Cygni de laconstellation du Cygne, lastronomeallemand Friedrich Bessel (1784-1846)se fonde sur la parallaxe dune toile,cest--dire la mesure du dplace-ment apparent de celle-ci dans leciel, partir de deux points dobser-vation diffrents. Ainsi, pour avoir lemaximum de prcision, on attendune priode de six mois, la Terreayant parcouru la plus grande dis-tance possible.

Parallaxe dune toile


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Question 22. Une lueur despoirCompar aux autres toiles de notre galaxie, le Soleil est :

A. Une petite toile ?

B. Une toile moyenne ?

C. Une toile gante ?

Rponse La rponse est A. Lastre auquel ondoit la vie sur Terre est une petitetoile banale, perdue dans limmen-sit de notre galaxie, la Voie lacte.La Terre a un diamtre 100 fois pluspetit que le Soleil.

Un peu dhistoire

En 1905, le physicien danois EjnarHertzsprung dcouvre lexistence dedeux types dtoiles bien distinctes :les gantes et les naines . Il la-bora par la suite un diagramme aveclastronome et philosophe BertrandRussell pour classer toutes les toi-les existant dans lUnivers.


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Question 23. La proche banlieueNous vivons dans une galaxie appele la Voie lacte . Comment sappelle notre plus proche voisine ?

A. La galaxie dAndromde

B. La galaxie du Centaure

C. La galaxie dOrion

Rponse La rponse est A. Les galaxies sloi-gnent trs grande vitesse les unesdes autres. Cest une consquencedu Big Bang : il y 14 milliards dannes,toute la matire de lUnivers actuelaurait t confine dans un volumetrs petit. Une explosion gigantes-que aurait envoy cette matire danstoutes les directions, donnant nais-sance tous les astres connusaujourdhui. Depuis, lUnivers est enexpansion.

Un peu dhistoire

Cest grce aux photographies delobservatoire du Mont Wilson enCalifornie que Edwin Hubble (1889-1953) a pu estimer la situation de lagalaxie dAndromde : celle-ci serait plusieurs centaines de milliersdannes-lumire, bien au-del deslimites de notre galaxie !

Un savant boxeur !Hubble sadonna beaucoup dactivits. Il eut loccasion, alors quil taittudiant daffronter le champion de boxe Georges Carpentier !


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Question 24. La petite dernireQuest-ce qui diffrencie Pluton, la dernire plante, des huit autres plantes ?

A. Elle parcourt une trajectoire ovale trs accentue

B. Cest la seule plante solide

C. Elle na pas de satellite naturel

Rponse La rponse est A. Contrairement Pluton, les plantes du systmesolaire ont des trajectoires quasi-ment circulaires. Cest galement laplante la plus loigne, la plusfroide et la plus petite. En aot 2006,lunion astronomique internationalea dcid que Pluton ne pouvait pastre qualifie de plante : il sagi-rait plutt dun gros astrode. Il nya donc plus que huit plantes dans lesystme solaire !

Un peu dhistoire

En 1930, en observant le dplace-ment anormal dun point lumineuxsur diffrents clichs, le physicienamricain Clyde Tombaugh (1906-1997) dcouvre la neuvime plantetant attendue depuis 30 ans. La pla-nte fut nomme Pluton, dieuromain des enfers, car les deux pre-mires lettres sont les initiales delastronome amricain qui avait pr-dit son existence, Percival Lowell,mort en 1916. sa mort, son frre fitun don trs gnreux pour que soitconstruit un tlescope permettant ladcouverte de la plante X.

Pas toujours la dernirePluton est considre comme la plante la plus loigne du Soleil. Or,cela nest pas toujours vrai : son orbite croise parfois celle de Neptune.Ainsi, Pluton passe en avant-dernire position pour une priode de20 ans. Ce fut le cas de 1979 1999 et cela ne se reproduira quen 2226.


Chapitre 2

lectromagntisme

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Question 25. Que dis-je, cest un cap !Les boussoles indiquent le nord, mais lequel ?

A. Le nord magntique

B. Le nord gographique

C. Les deux puisquil sagit de la mme chose

Rponse La rponse est A. La Terre est parcou-rue, sous sa crote, par des courantsde lave gigantesques. Cela lui donneles proprits dun aimant. Ce quiattire les boussoles, le nord magnti-que, se situe plusieurs centaines dekilomtres du nord gographique quicorrespond, lui, au point le plus hautde laxe de rotation. De plus, le nordmagntique est en ralit un sud puisquil attire le nord dune bous-sole Enfin, il se dplace au coursdes sicles. Les boussoles de Christo-phe Colomb nindiquaient donc pas

la mme chose que nos boussolesactuelles !

Un peu dhistoire

Depuis lAntiquit, on connat la pro-prit de ces pierres tranges venantdune rgion de Grce, la Magnsie,et qui se collent les unes aux autres.Les premires boussoles taient desrcipients deau sur lesquels flot-taient des aiguilles aimantes. Laboussole fut utilise en Europe versle XVe sicle. Le mot boussole vientde litalien bussola, qui signifie petite bote .

Une boussole de navigation


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Question 26. Les aimants terriblesSi on casse un aimant en deux, que se passe-t-il ?

A. On se retrouve avec le ple nord dans une main et le ple sud dans lautre

B. On obtient de petits aimants avec chacun un ple sud et un ple nord

C. Laimant perd ses proprits magntiques

Rponse La rponse est B. Il est impossible desparer le ple nord du ple sud dunaimant. Lorsquon casse un aimant,chaque morceau a de nouveau unple nord et un ple sud. En revan-che, en lectricit statique, on peutobtenir des objets chargs unique-ment dlectricit positive ou dlec-tricit ngative.

Un peu dhistoire

Le savant franais Pierre de Mari-court (XIIIe sicle) fut lun des pre-miers tudier les tonnantesproprits des aimants. Il est consi-dr comme le fondateur du magn-tisme. Il fut surnomm le Plerin pour sa participation une croisadeen Terre Sainte. On raconte quesachant travailler les mtaux, il craun type darmure pour les armes deLouis IX.

Deux ples nord se repoussent, deux ples sud se repoussent, un ple nord attire unple sud, et vice versa.

Aimants en fer cheval


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Question 27. Atmosphre, atmosphreLair qui nous entoure peut-il conduire llectricit ?

A. Oui, les orages nous le prouvent

B. Non, les piles se dchargeraient trs vite

C. Cela dpend de la force de llectricit

Rponse La rponse est C. La frontire entreconducteur et isolant nest pas nette.Tout dpend de la tension applique,cest--dire de la rserve dlectri-cit qui peut scouler dun point un autre. Lair est isolant pour despetites tensions, comme celle despiles, des batteries de voitures, ouencore pour la tension de la prise decourant (230 V). Il existe une tensionde claquage au-del de laquelle lairdevient conducteur : elle est denvi-ron 20 000 V par centimtre, ce quilaisse de la marge ! Elle est largementatteinte lors dun orage.

Un peu dhistoire

Le teinturier anglais Stephen Gray(1666-1736) saperut quen reliantdes objets lectriss entre eux pardes fils de mtal, llectricit pouvaitse dplacer : llectricit dynamiquetait ne. Au fil de ses expriences, ilparvint transporter llectricit deplus en plus loin, atteignant mme250 mtres.

Attraction fataleLes hommes de lAntiquit connaissaient dj llectricit statique. Ilsavaient remarqu que lorsque certains corps se frottent, ceux-ci produi-sent de llectricit et attirent dautres objets plus petits. On peut fairelexprience avec une rgle en plastique qui attire, coup sr, les petitsbouts de papier.


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Question 28. Tmoin chargesPourquoi reoit-on une dcharge lectrique lorsquon touche une voiture aprs en tre descendu ?

A. La carrosserie de la voiture est relie lune des bornes de la batterie

B. La carrosserie de la voiture sest charge dlectricit avec les frotte-ments de lair

C. Nos vtements se chargent lectriquement sur les siges de la voiture

Rponse La rponse est B. Les charges nga-tives de la matire, les lectrons*,sont attires par les charges positi-ves. Il suffit dun frottement pourarracher des lectrons la carrosse-rie dune voiture. Celle-ci devientcharge positivement. Elle profite denotre corps pour faire circuler uncourant et redevenir nouveauneutre : cest le moment de ladcharge lectrique.

Un peu dhistoire

Cest le savant franais Charles duFay, intendant du Jardin des plantes,qui a dcouvert lexistence de deuxtypes dlectricit, positive et nga-tive. En 1733, Du Fay constate quelon obtient deux lectricits selonque lon frotte un morceau de verreou un morceau dambre. I l lesnomme alors lectricit vitreuse et lectricit rsineuse , ce quelon appellera plus tard le positif et lengatif.

Llectricit statique au quotidien Llectricit statique est omniprsente dans la vie quotidienne. Il suffitque deux objets soient chargs ngativement pour quils se repoussent :les cheveux lorsquils viennent dtre lavs sont difficiles coiffer. Lors-que ces objets sont chargs avec des signes opposs alors ils sattirent :les poils de mon bras sont attirs par lcran de tlvision, les vtementsqui sortent du sche-linge sont colls les uns aux autres, etc.


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Question 29. Coup de foudre ParisVous tes Paris lors dun orage. La meilleure protection consiste :

A. Monter au sommet de la tour Eiffel en levant les bras le plus haut possible ?

B. Se mettre sous un arbre du Champ-de-Mars ?

C. Rester dans sa voiture ?

Rponse La rponse est C. Aucune onde lec-tromagntique ne peut pntrer travers une cage mtallique. Les cou-rants lectriques engendrs par cesondes circulent lextrieur de lacage sans jamais y pntrer. Lors desorages, lautomobile est comme unecage de Faraday*. Il en va de mmepour lenveloppe mtallique desordinateurs.

Un peu dhistoire

Le 10 mai 1752, une expriencemajeure dans lhistoire de la physi-que a eu lieu : cest Marly-la-Ville, une quarantaine de km au nord deParis, quon a pour la premire foistest le paratonnerre pour capter lafoudre. Le physicien franais Dali-bard dressa une tige de fer dunequinzaine de mtres dans un jardin,un jour dorage. La foudre frappa latige et des tincelles jaillirent, prou-vant la nature lectrique de la foudre,ce qui confirma la thorie de lAmri-cain Benjamin Franklin (1706-1790).


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Question 30. Une bote brancheParmi ces appareils fournissant de llectricit, quel est lintrus ?

A. La pile

B. La batterie

C. La dynamo de vlo

Rponse La rponse est C. La pile et la batteriefournissent une tension continue*,cest--dire quil faut respecter lesens de branchement, le courantnallant que dans un sens bien dter-min, du + vers le -. Avec la dynamoou mme la prise de courant, la ten-sion est dite alternative , cest--dire que le courant change sans arrtde sens. Le + et le nont donc plusdu tout de signification.

Un peu dhistoire

En 1800, lItalien Alessandro Volta(1745-1827) met au point la premirepile lectrique en juxtaposant desdisques de cuivre et de zinc sparspar des morceaux de tissu imprgndeau sale. Lorsquil prsente sagniale invention lInstitut deFrance, en prsence de Napolon, cedernier est tellement impressionnquil gratifie Volta de plusieurs dis-tinctions et rcompenses.

Les grenouilles de Monsieur GalvaniEn 1785, lItalien Galvani (1737-1798) constate quune patte de grenouillese contracte lorsquelle entre en contact avec deux mtaux diffrents : ilpense que la grenouille cre sa propre lectricit. Son compatrioteAlessandro Volta pense quant lui que la patte de grenouille nest que leconducteur entre les deux mtaux qui sont les bornes de ce qui deviendrala pile. Lavenir donnera raison Volta.


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Question 31. Une gniale inventionQuel phnomne physique intervient dans les appareils suivants : gchette lectrique pour louverture des portes, magntophone, magntoscope ?

A. Un fil parcouru par un courant se comportant comme un aimant

B. Un fil parcouru par un courant dgageant de la chaleur

C. Un cristal de quartz comprim produisant une tincelle

Rponse La rponse est A. Il sagit du principede llectro-aimant* : en enroulant lefil lectrique autour dun barreau defer, celui-ci saimante momentan-ment. Il sagit donc dun aimantcommand.

Un peu dhistoire

Christian Oersted (1777-1851) taitprofesseur luniversit de Copenha-gue. Un problme se posait aux navi-gateurs de lpoque : la foudre faisaitperdre le nord leurs boussoles.Oersted rflchissait au problmelorsquun jour, il eut lide dimprovi-ser une exprience devant ses lves.La boussole quil approcha devant unfil lectrique (parcouru par un cou-rant) se mit bouger. Il venait deprouver que les forces magntiqueset lectriques sont intimement lies.Les lves restrent dubitatifsdevant une te l le expr ienceAujourdhui, Oersted est considrcomme le fondateur de llectroma-gntisme*. Llectro-aimant futinvent par les Franais FranoisArago (1786-1853) et Andr-MarieAmpre (1775-1836).


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Question 32. Cuit petit feuLes plaques induction ne fonctionnent quavec un certain type de casseroles. Celles-ci sont en :

A. Cuivre ?

B. Fer ?

C. Aluminium ?

Rponse La rponse est B. Les plaques induc-tion* sont quipes dlectro-aimants qui font circuler dans lescasseroles des courants appels courants de Foucault* , dga-geant la chaleur ncessaire. Seulesles casseroles en fer permettent lacirculation de tels courants. Ce pro-cd vite quon se brle la peau autoucher de la plaque.

Un peu dhistoire

Le physicien britannique MichaelFaraday (1791-1867) constate quenfaisant bouger un aimant devantune bobine, du courant est produitdans cette dernire. Exprimenta-teur de gnie, Faraday finira ses jourspuis dans une maison mise sadisposition par la Reine Victoria.

La roue tourneCest ce mme phnomne dinduction qui permet de produire de llec-tricit sur un vlo grce une dynamo : le coup de pdale que lon donneentrane la roue, qui fait tourner des aimants proximit dune bobine etalimente ainsi en lectricit le phare du vlo.


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Question 33. Rsiste ! quel degr la tension lectrique alternative est-elle dangereuse pour le corps humain ?

A. 25 V

B. 250 V

C. 2500 V

Rponse La rponse est A. Le corps humainoffre une certaine rsistance* aucourant, sauf si celui-ci devient tropimportant. Llectrisation dpend deltat dhumidit de la peau, de lamorphologie de la personne et dutemps de passage du courant. Onparle dlectrocution quand il y adanger mortel.

Un peu dhistoire

En 1827, le physicien allemand GeorgOhm (1789-1854) dcouvre que la ten-sion applique un conducteur(cest--dire la rserve dlectricitquon met sa disposition), mesureen volt, est proportionnelle linten-sit* du courant qui traverse ce con-ducteur, mesure en ampre. Illaissera son nom lunit de rsis-tance dont le symbole est omga ().Mais Ohm ne connut pas le succsquil mritait de son vivant.

Pas de danger pour les oiseauxPour slectrocuter, il faut toucher la fois la terre et un fil lectriqueappel fil de phase* . Les oiseaux poss sur les fils lectriques, ntantpas relis la terre, ne risquent donc rien.


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Question 34. La colre de ZeusQuelle est lintensit du courant lors dun clair ?

A. Environ 5 ampres

B. Environ 500 ampres

C. Environ 50 000 ampres

Rponse La rponse est C. Lintensit du cou-rant est la quantit de charges lec-triques qui circulent par secondedans un conducteur. Pour un clair,des charges ngatives saccumulent la base du nuage pendant que descharges positives saccumulent auniveau du sol. Un arc lectrique pr-curseur prpare latmosphre etpermet la remonte dun courantlectrique trs puissant : cestlclair.

Un peu dhistoire

Lampre est lune des sept units debase utilises en physique, avec,entre autres, le mtre, la seconde etle kilogramme. On doit Andr-Marie Ampre (1775-1836) une tho-rie trs complte de llectricit enmouvement. I l inventa le mot courant et dfinit lintensitcomme la quantit de charges lec-triques qui traversent un fil pendantune seconde.

Andr-Marie Ampre


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Question 35. a chauffe !Un radiateur lectrique chauffe quand il est parcouru par un courant. Comment sappelle ce phnomne ?

A. Leffet Hamilton

B. Leffet Watt

C. Leffet Joule

Rponse La rponse est C. Leffet Joule* cor-respond lchauffement de lamatire lorsquun courant lectriquey circule. Les lectrons, responsablesdu courant lectrique, entrent encollision avec les atomes constituantla matire. Ce sont ces collisions quisont lorigine du dgagement dechaleur.

Un peu dhistoire

ses heures perdues, dans les cavesde la brasserie quil dirige, le physi-cien anglais James Joule (1818-1889)utilise ses connaissances de la fabri-cation de la bire pour mener biendes expriences de physique sur lachaleur. En chauffant leau par frot-tement laide dun agitateur, latemprature de celle-ci augmente.De ses expriences natra la dfini-tion de la calorie*.

Leffet JouleLeffet Joule est omniprsent dans notre vie quotidienne : radiateur, four,grille-pain Dans certains cas, cet effet est malheureusement indsira-ble et ncessite lutilisation de ventilateurs pour abaisser la temprature.Cest le cas des ordinateurs ou des amplis.


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Question 36. Sur la mme longueur dondeQue signifie 100 mgahertz en bande FM sur un poste de radio ?

A. Londe qui voyage dans lair oscille 100 millions de fois par seconde

B. Londe se dplace 100 millions de mtres par seconde

C. Cela na aucune signification physique, il sagit simplement dun repre

Rponse La rponse est A. Londe radio appar-tient la grande famille des ondeslectromagntiques, dont la lumirefait partie. Elles se diffrencient tou-tes par leur frquence*. Ainsi, dansles basses frquences, on trouveles micro-ondes, les ondes radio etlinfrarouge. Dans les hautes fr-quences, on trouve les rayons X* etles rayons gamma*.

Un peu dhistoire

Le physicien allemand HeinrichHertz (1857-1894) senferme dans sonuniversit de Karlsruhe au printemps1888 et parvient avec laide dunassistant produire une tincelleaux bornes dune bobine. Il est sur-pris de recueillir lautre bout de lapice, sur un bout de fil circulaire,londe lectromagntique issue deltincelle. Il y a, comme en radio, unmetteur ( l osc i l lateur ) et unrcepteur (le rsonateur).

Des premires ondes radio au tlphone portableEn 1899, lItalien Guglielmo Marconi ralise la premire liaison radioentre la France et lAngleterre sur une cinquantaine de kilomtres. En1900, le Canadien Reginald Fessenden invente le radiotlphone. Duranttout le XXe sicle, les communications vont connatre un dveloppementconsidrable. Dans les annes 1950-1960, on envisage les tlcommuni-cations par satellite. En 1962, le satellite Telstar, qui a pour missiondassurer la liaison des rseaux de tlvision et de tlphonie entre lestats-Unis et lEurope, est lanc depuis Cap Canaveral : lre des liaisonstlphoniques intercontinentales est ouverte. En 1993, la France ouvreles premiers rseaux de radiotlphonie.


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Question 37. Temps de cuissonQuel est le point commun entre le fonctionnement dun allume-gaz et celui dune montre quartz ?

A. Le phnomne de pizolectricit

B. La production dune tincelle partir dun aimant

C. La production de chaleur partir dun aimant

Rponse La rponse est A. Lorsquon exerceune pression sur un cristal, celui-ciproduit de llectricit. Dans un cris-tal, les charges lectriques sontimmobiles ; le dplacement, mmetrs faible, de ces charges suffit crer un courant lectrique. De plus,le cristal comprim vibre une cer-taine frquence ; cest grce ce ph-nomne que lon peut fabriquer lesmontres quartz. Leffet contraireexiste galement : on peut dformerun objet sous laction dun courant.On utilise alors ce phnomne pourles microscopes de prcision.

Un peu dhistoire

En 1880, le physicien franais PierreCurie (1859-1906) et son frre Jacquessintressent la structure descristaux. Cest ensemble quilsdcouvrent le phnomne de pizo-lectricit. Pierre Curie sintresserapar la suite la radioactivit avec sonpouse Marie. Les objets utilisant lapizolectricit ne verront le jourquau vingtime sicle (montres quartz, imprimantes,etc.).

Pierre Curie


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Question 38. Jai besoin de vos lumiresLe filament lintrieur des lampes incandescence est constitu de quel mtal ?

A. Fer

B. Cuivre

C. Tungstne

Rponse La rponse est C. En chauffant, lemtal tungstne met un peu delumire (5 %) et beaucoup de chaleur(95 %) ! Lampoule est remplie dungaz inerte comme largon, emp-chant la combustion instantane dufilament dans lair. Les lampeshalognes sont remplies dun gazappartenant la famille chimiquedes halognes comme liode.

Un peu dhistoire

LAmricain Thomas Edison proposade faire le vide dans les ampoulespour ralentir la fusion du filamentqui la fin du XIXe sicle tait en car-bone. On attribue Thomas Edisonau moins un millier de brevets : untlgraphe permettant sur un mmecble de transporter deux informa-tions, une machine automatique voter, le kintoscope (lanctre ducinma), etc. La lampe incandes-cence remporta un succs considra-ble lExposition internationaledlectricit de 1881 Paris.

Edison trop populaireEn France, la popularit dEdison et le mystre entourant ses inventionsdevinrent tels quune rumeur circula sur sa participation une machinede guerre commandite par lAllemagne. Il dut dmentir : Je seraiscertainement la dernire personne au monde qui voult prter le moin-dre secours aux ennemis de la Rpublique franaise.


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Question 39. Une ide lumineuseUn panneau solaire dun mtre carr permet dalimenter en lectricit :

A. Trois lampes de chevet ?

B. Un fer repasser ?

C. Un four ?

Rponse La rponse est A. Certains matriauxmettent des lectrons lorsquilssont exposs la lumire. Les pan-neaux solaires utilisent leffet pho-tolectrique* pour produire dellectricit partir de la lumire duSoleil.

Un peu dhistoire

Le physicien allemand HeinrichHertz, linventeur des premiresondes radio, dcouvrit leffet pho-tolectrique en 1887. Ce nest quequelques annes plus tard quAlbertEinstein parvint expliquer ce ph-nomne.

Llectricit cest du vent !Depuis quelques annes, les oliennes sedveloppent. Elles sont utilisables quand levent atteint la vitesse de 20km/h. Uneolienne de petit diamtre (environ 5 m) estcapable de fournir une puissance de 15 000 W,cest--dire lalimentation denviron deuxmaisons en hiver. Certaines grandes oliennes(environ 75 m) peuvent fournir une puissancede 3 000 000 W.


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Question 40. Trs grande vitessePourquoi le train Maglev construit au Japon atteint-il des vitesses suprieures 500 km/h ?

A. Il est propuls par un racteur de fuse

B. Il lvite grce un champ magntique

C. Il glisse sur un bain de mercure

Rponse La rponse est B. La supraconducti-vit permet de faire circuler des cou-rants lectriques trs importants, lesm a t r i a u x d e v e n a n t t r s p e ursistants au passage du courantlectrique. Ces forts courants lectri-ques crent a insi des champsmagntiques capables de soutenir letrain.

Un peu dhistoire

Dcouverte en 1911 par le physiciennerlandais HHHHeeeeiiiikkkkeeee KKKKaaaammmmeeeerrrr llll iiiinnnngggghhhhOOOOnnnnnnnneeeessss (1853-1926), la supraconducti-vit se produit des tempraturesvoisines de 273 C, ce quon appellele zro absolu. Lobjectif des recher-ches actuelles est de trouver desmatriaux qui deviennent supracon-ducteurs* des tempratures plusleves.


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Question 41. La tension : danger !Les 230 volts de la prise de courant sont considrs comme :

A. De la haute tension ?

B. De la moyenne tension ?

C. De la basse tension ?

Rponse La rponse est C. Malgr le danger dela prise de courant, il sagit dunebasse tension. Les lignes de trshaute tension que lon aperoit dansles champs et qui stendent sur deskilomtres atteignent une valeur de400 000 V ; des transformateurs per-mettent ensuite dabaisser la tensionpour quelle soit utilise dans lesfoyers.

Un peu dhistoire

Un transformateur fonctionne grce deux principes physiques : la pro-duction dun champ magntique parun courant et linduction*. La pro-duction dun champ magntique parun courant fut dcouverte par le phy-sicien danois Oersted. Quant au ph-nomne dinduction, il fut dcouvertpar lAnglais Faraday. En 1907, le phy-sicien franais Pierre Weiss (1865-1 9 4 0 ) e x p l i q u a l a t h o r i e d uferromagntisme. Le fer possde laproprit trs intressante desaimanter facilement, ce qui estutile dans un transformateur.

Un transformateur


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Question 42. Les Franais parlent aux FranaisPour tout le monde, le transistor est un poste de radio. Cest aussi le nom dun composant lectronique qui sert :

A. Amplifier un courant lectrique ?

B. Transformer les ondes radio en ondes sonores ?

C. Diminuer le bruit de fond ?

Rponse La rponse est A. Le transistor* estdevenu le composant indispensabledans tous les circuits lectroniques.Il sert damplificateur, peut com-mander le passage dun courant ouencore stabiliser une tension. Dansle microprocesseur* dun ordinateuractuel, on trouve lquivalent de plu-sieurs dizaines de millions de tran-sistors.

Un peu dhistoire

Dans les annes 1920, les physicienstudient les proprits des solidesayant une conductibilit lectriqueintermdiaire entre un mtal et unisolant : ce sont les semi-conduc-teurs. En 1947, les Amricains JohnBardeen, Walter Brattain et WilliamShockley inventent le transistor. Depetite taille, il remplace trs vitedans les circuits le tube lectronique vide qui tait encombrant, quidgageait beaucoup de chaleur etqui avait une dure de vie limite. Laminiaturisation donne naissance llectronique.


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Question 43. Et llectricit futComment est produite llectricit dans une centrale lectrique nuclaire ?

A. La chaleur dgage par une raction fait tourner des aimants devant une bobine

B. La fission dun atome duranium met des lectrons, lesquels sont rcuprs dans des fils pour faire du courant

C. La fission du plutonium met des clairs qui sont rcuprs dans de grands rservoirs de stockage

Rponse La rponse est A. Les centrales lec-triques fonctionnent toutes sur lemme principe : des aimants tour-nant devant une bobine crent uncourant lectrique. Cest le phno-mne dinduction*. Dans les centra-les hydrauliques, une chute deaufait tourner la turbine alors que dansles centrales thermiques (charbon,nuclaire), cest la chaleur dgagepar le combustible qui provoque lemouvement.

Un peu dhistoire

Le physicien italien Enrico Fermi(1901-1954) migre aux tats-Unis en1939. Le 2 dcembre 1942, il met aupoint la premire raction de fissionen chane qui donne naissance aupremier racteur nuclaire fournis-sant de llectricit. Fermi participagalement au projet Manhattan pourla construction de la bombe atomi-que. Il reut le prix Nobel en 1938 pourses travaux en physique nuclaire.

Un terrible accident26 avril 1986 : dans la ville de Tchernobyl en Ukraine, le cur de la cen-trale nuclaire explose cause dune augmentation trs importante de latemprature. La dalle de bton de mille tonnes recouvrant le racteur estprojete en lair par la force de lexplosion et un incendie se dclare.Laccident a libr dans latmosphre une importante quantit de pro-duits radioactifs, contaminant ainsi une grande partie de lEurope.


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Question 44. Demandez le programme !Les images qui se forment sur lcran de tlvision sont en ralit une succession de photographies. Combien dimages dfilent sous nos yeux par seconde ?

A. 50

B. 500

C. 5000

Rponse La rponse est A.

Documents

Comprendre la physique : QCM illustrécdavid.ts.free.fr/Comprendre_la_physique.pdf · QCM de culture générale, Pierre Biélande