La physique de 12e année compte quatre chapitres : mécanique, courant électrique, électromagnétisme et physique moderne. Dans chacun, la première décision est de savoir quelle loi s’applique. Ces trois exercices originaux montrent comment faire ce choix et vérifier le résultat.
Exemple 1 : un choc parfaitement inélastique
Un chariot de 2 kg roulant à 3 m/s percute un chariot de 1 kg immobile, et ils restent accrochés. Déterminez leur vitesse et l’énergie cinétique perdue. Loi : conservation de la quantité de mouvement (toujours vraie lors d’un choc). 2 × 3 = (2 + 1) × v, donc v = 2 m/s. Énergie cinétique avant : ½ × 2 × 3² = 9 J ; après : ½ × 3 × 2² = 6 J ; perdue : 3 J.
Erreur fréquente : utiliser la conservation de l’énergie cinétique. Lors d’un choc inélastique, la quantité de mouvement se conserve, mais pas l’énergie cinétique.
Exemple 2 : un moment de force avec un angle
Une force de 10 N s’exerce à 0,5 m de l’axe de rotation. Calculez le moment lorsque la force est perpendiculaire au bras, puis lorsqu’elle fait un angle de 30° avec lui. Moment = F × r × sin θ. Perpendiculaire : 10 × 0,5 × 1 = 5 N·m. À 30° : 10 × 0,5 × 0,5 = 2,5 N·m.
Erreur fréquente : oublier sin θ, ou mesurer l’angle par rapport à la mauvaise droite. θ est l’angle entre la force et le bras.
Exemple 3 : la demi-vie
Un échantillon de 80 g a une demi-vie de 5 jours. Combien en reste-t-il au bout de 15 jours ? 15 ÷ 5 = 3 demi-vies : 80 → 40 → 20 → 10 g.
Erreur fréquente : retirer une quantité fixe à chaque période. Chaque demi-vie divise par deux ce qui reste, si bien que la quantité n’atteint jamais zéro en un nombre entier d’étapes.
Avant de calculer, nommez la loi : conservation de la quantité de mouvement, moment d’une force, loi d’Ohm, loi de Lenz, demi-vie. C’est elle qui vous dit quelles grandeurs comptent.
Ce qu’apporte EXAMEV
La banque de physique de 12e année d’EXAMEV compte 1 254 questions sur les quatre chapitres, plus une partie dans le style de l’examen final, avec explications. Les exemples ci-dessus sont des exercices EXAMEV.