Bac de Science, mention France Culture (4/4) : Ondes et particules

Description du podcast :
durée : 00:58:28 - La méthode scientifique - par : Nicolas Martin - Une heure pour réviser l'essentiel de l'épreuve de physique et obtenir son bac mention France Culture. - réalisé par : Elisabeth Miro

Lien vers la page du podcast :
https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-methode-scientifique-du-jeudi-31-mai-2018

Transcription du podcast :
quatrième et dernière séance donc de révision des matière physique des matières scientifiques pardonner baccalauréat après SVT si on termine donc vous l'aurez compris par la physique avec comme tous les jours et comme les jours précédents une partie du programme sur laquelle nous allons revenir pour éclairer les difficultés spécifiques il s'agit de ondes et particules puis un exercice et corrigé en direct et pour finir une large partie 2 méthodologie puisque comme nous le promets l'un de nous inviter à niveau et compétences d'égal en adoptant une très bonne méthodologie on peut gagner facilement trois ou quatre. avoir quatre. En plus ça note de physique-chimie c'est la promesse que nous faisons à l'issue de cette émission de télévision de physique ondes et particules c'est le programme qu'il note pour l'heure qui vient bienvenue dans la méthode scientifique et la personne qui s'engage ici même de vous à vous faire gagner 3 à 4 points sur votre copie de physique-chimie mais aussi peut-être qui sait sur les autres des preuves scientifiques c'est Michel faille bonjour bonjour Michel faille professeur de physique-chimie juste un peu de temps au lycée Louis-le-Grand est aussi responsable de annales de physique et chimie et voilà directeur de la préparation aux Olympiades de physique chimie en plus autant dire un coach de luxe pour cette épreuve vous accompagner et vous soutenir dans cette session de préparation intensive pour passer aux travaux pratiques puisqu'il amener un certain nombre d'objets qui vont être mises à contribution cours de 7h de révision Édouard kierlik bonjour bonjour vous êtes professeur de physique et Sorbonne Universités chercheur laboratoire de physique théorique de la matière condensée vous pouvez comme chaque jour suivre cette émission sur les ondes de France Culture et en parallèle et ça sera utile aujourd'hui parce qu'on va parler certainement douche schéma d'équation de connaître tout ça en parallèle sur notre fille twitter est la méthode FC où vous pouvez par ailleurs également nous poser un certain nombre de questions sur cette partie du programme ou sur plus généralement le programme de Physique ou alors on vous attend donc si on attend vos questions sur le fil Twitter est la méthode FC alors on va commencer bien par le commencement on va s'appeler a une partie 1 seulement de ce programme de physique ondes et particules qu'est-ce qui fait selon vous deux la complexité de cette partie du programme pourquoi faut-il selon vous concentrer ses révisions dessus Michel ça y est on peut que plus des trois quarts des sujet de physique portes soient sur les ondes soit sur la mécanique douce et le choix qui a été fait depuis Ligier les parties de physique qui tombe le plus fréquemment au baccalauréat et quels sont les points spécifiques à votre avis dans ce programme sur lesquels il faut insister quels sont les points les plus importants selon à réviser pour bien maîtriser cette partie du programme pour maîtriser alors la mécanique qui tombe pratiquement va dire dans les trois quart avoir plus de sujets CE1 d'abord bien lire le sujet ne pas hésiter à faire un schéma pour bien comprendre la première tique poser et après je répète d'avant vraiment bien lire parce que si on va trop vite on oublie des données et on va analyser qu'est-ce que tu as appris question par exemple on va avoir dans l'exercice qu'on va étudier sert le sujet son et lumière de l'an dernier on va voir des projectiles bien prise et dans lequel repère au travail marquer les axes et après ça doit appliquer les lois de Newton qui sont les matières de partie de base de la mécanique en terminale alors ça on grille un peu les étapes de la méthodologie on garde le sujet on va essayer de se concentrer dans un premier temps vraiment sur le programme se dire sur le enseignement théorique de cette partie du programme ondes et particules Édouard kierlik voilà fini métier dans la peau d'un étudiant en terminale à Damien qui régissent cette partie quels sont selon vous les points qui sont les plus cons c'est tellement difficile à intégrer sur quel endroit il faut un peu insisté à votre avis pour bien comprendre cette partie ondes et particules alors d'abord je voudrais rappeler en tant que physicien que tu es pas un hasard c'est parti soit aussi présente dans le programme de physique du lycée la spécialité est-ce parce que on est particule c'est vraiment le cœur de la physique si vous regardez les actualités scientifiques que je l'ai fait récemment sur site sa belle-fille X.org par exemple et qu'on se dit voilà qu'est-ce qui relève de ce programme là qu'est-ce qui est en rapport avec ce programme c'est au moins la moitié des actualités la lumière c'est quand même le message de 2 étoiles c'est aussi notre moyen de son de la matière et c'est absolument crucial de ce point de vue de physicien ensuite quand je regarde le programme tel qu'il a été rédigé un des points qui me semble conceptuellement le plus difficile c'est que à la fois ondes et particules Sarah une certaine unité c'est d'ailleurs comme ça qui est rédigé le programme on fait apparaître les notions commune que peuvent-être les interférences et diffraction l'effet Doppler et à la fois ça recouvre une variété de phénomènes qui est très très différente c'est les son cell et tremblement de terre c'est la houle c'est la lumière avec tout son spectre lumineux a des rayons X aux ondes radio et pourtant il y a une unité et il y a des différence et je crois que la difficulté pour pour un lycéen c'est vraiment appréhender voilà qu'est-ce qui est commun et qu'est-ce qui est différent dans ces différents dans ce domaine de physique sur cette partie du programme qu'on peut prendre simplement justement sur la partie particules rayonnement qu'est-ce qu'il faut bien comprendre est-ce que qu'est-ce qu'elle quels sont les points conceptuel sur lesquels il faut vraiment être solide pour arriver tranquillement à l'épreuve Michel faut déjà bien comprendre pour tout ce qui est lumière la relation entre l'énergie et là il est la longueur d'onde situe à caractériser un peu une une lumière la région euh égal à Chenu où acheter sur Honda c'est la relation de base qui d'ailleurs dans l'exercice de l'an dernier au bac était la relation qui permettait de faire toute la partie onde de ce de ce sujet et bien sûr tu fais attention aux unités l'énergie bijoux la fréquence CRCA longueur d'onde se mettre avec ses si on est pratiquement sûr de faire ce sujet là c'est vraiment la relation avec une seule présence et celle-ci d'accord donc ça c'est pour la partie plutôt particules ou sur la partie 11 quel son appart sur cette partie sur la mécanique sur la propagation des ondes sur comme comment est-ce que comment est-ce que vous Laborde auriez-vous Édouard kierlik pour moi qui me paraît bien comprendre quand on regarde la télé du programme Yahoo donc progressive onde progressive périodique onde progressive sinusoïdale je crois que c'est important que le lycéen puisse appréhender les différentes entre se dit entre en tendance vocabulaire Londres c'est un simple clap je tape dans ma main vous entendez un son je viens de mettre perturbation de la pression de l'air environnant une perturbation qui se propage de proche en proche et ça donne donc une une onde qui qui ont fait juste vous la leçon passe et c'est fini il faut pouvoir le distinguer des ondes periodiques que l'on va nous entendre comme un son avec une certaine hauteur voilà et puis parmi toutes saisons de périodique on va distinguer celle qui donne le sont réputés le plus pur en tout cas acoustiquement que l'on de sinusoïdal donc ça cette distinction la de se rendre compte que l'on n'est pas seulement parce que c'est un peu la caricature Hollande périodique sinusoïdale qu'on a en tout cas ma génération a subi pendant de longues périodes voilà c'est un cas particulier dans le sujet qu'on verra tout à l'heure on s'intéresse essentiellement à l'aspect clap le gang du feu d'artifice m'a parlé de feu d'artifice Michel failli sur cette question sur les ondes sur leur profil d'un côté volumineuse qui elles vont à vitesse de la lumière ça c'est ça les ondes mécaniques par contre on dit est très différente dépend du milieu de Castres page on va au Brésil on a une dimension long d'une corde à deux dimensions sur un plan à trois dimensions comme écran de terre ou dans des liquides solides exercices va t-il aujourd'hui il va se limiter aujourd'hui on a parlé aussi des particuliers particuliers un terminal 2 grandes familles les particules je dirais qui vont à vitesse de la lumière c'est tout ce qui éclaire les murs et on utilise la mécanique relativiste ça tombe rarement au baccalauréat le Dream grande partie c'est les particules le petit cœur solide et là c'est loin de danse classique sa fusée classique on va dire et l'exercice thon Valence une fusée en l'air la lumineuse c'est cette partie-là qui a étudié dans l'exercice qu'on va avoir 20 ans dans quelques instants 1 mot peut-être aussi sur les propriétés des ondes est-ce qu'il y a des choses sur lesquelles il faut réviser en particulier sur je sais pas sûr que ce soit sur les ondes mécaniques sur quand pensez-vous Édouard kierlik sur le sur la diffraction sur la déclaration elle est explicitement au programme et c'est vraiment un point à bien saisir une onde qui rencontre un obstacle ou que l'on s'est passé entre guillemets à travers un trou et bien au-delà de ce trou de cet obstacle elle a elle a changé elle a changé de forme et le cas le plus classique que l'on donne par exemple pour euh pour euh des lycéens me semble-t-il c'est la diffraction par un film avec un cheveux qui permet de montrer que de la lumière qui auparavant aller tout droit après le cheveux et elle présente un compte de diffraction qui est relié donc à la fois langue est relié à la longueur d'onde est à la dimension du cheveux donc ça c'est un point important parce que ça nous permet de comprendre aussi comment va son des amateurs un grâce à des lumières de longueur d'onde précise et ça nous permet de de de de de de de destinée des dimensions en étudiant justement ce phénomène de diffraction en deux mots Michel diffraction Colombes illimitée on peut étudier la lumière des étoiles et c'est comme ça qu'on écoute toutes les qualités qui sont dans l'univers vitesse de rotation d'éloignement de quoi s'en prend les étoiles tout ça c'est les spectres et le stagiaire associé à partir des réseaux qui sont de la diffraction sur la propagation des ondes une question je voulais vous poser puisque vous parler de la prod la propagation a une dimension de dimensions trois dimensions on arrive et on sait que les sujet de physique-chimie sont souvent liés à l'activité proche bâtiment qu'est-ce qu'on peut arriver à la quatrième dimension saison gravitationnelle fait pas froid en 2015 on aider à titre personnel je suis en train de préparer des ateliers ou exercices niveau terminal où utiliser des ondes gravitationnelles du son lit en général avec des collisions de trou noir c'est la physique très récentes prix nobel Diaz qui vient de tomber de l'an dernier mais pourquoi pas on peut se sentir encore des anges 2017 effectivement largement commenter ici il dort qui vous avez amené à st-andre de je voudrais le mettre des ondes gravitationnelles mais de ce qu'on a observé l'été dernier à quelle adèle a la mesure simultanée d'une onde gravitationnelle et de lumière qui qui provient du même de même objet céleste et un un un grand intérêt de la de la de cette découverte c'est de justement de montrer que les ondes gravitationnelles les ondes lumineuses se propage à la même vitesse qui est donc la vitesse de la lumière alors pour vous donner un chiffre elle est l'événement qui a lieu à 130 années-lumière à peu près l'écart le décalage au niveau de la terre entre l'ombre gravitationnelle mesurée par Virgo eligo donc, l'interféromètre européen et les ondes lumineuses qui ont été mesurée grâce à des satellites en orbite petites étoiles à la fois en déformant l'espace-temps c'est donc ils ont gravitationnelle que l'on a mesuré et aussi des tas d'onde lumineuse dans tout le spectre des ondes ie11 qui sont étalés l'émission la durée en fait pendant pendant des semaines mais la partie le pic a coïncidé à deux secondes près après 140 à 530 années-lumière le pic de coller sur une des mesure que tes fesses ces deux trous noirs qui sont rencontrés lors masse totale d'entre eux de tous les deux tiers de 60 fois la masse du Soleil et il y a les camps de trois-mâts solaire transformer instantanément énergie égal MC2 avec une énorme m dublado qu'un petit indice chez vous jeter un œil toi-même à cette partie sur les ondes et aux ondes gravitationnelles la fusion de ces deux étoiles à neutrons peut-être pourquoi pas c'est un événement dans l'actualité récente qui l'on pourrait peut-être retrouver à l'épreuve du bac 2018 un mot donc oui Édouard Karim Mortal a voulu que vous avez avec un objet étrange composition qu'est-ce que c'est que pourquoi pourquoi les avez-vous amené parce que malgré tout pour comprendre les concepts de la physique c'est quand même parfois bien de pouvoir les visualiser et de jouer avec nous amener un ressort à boudin celui en fait tu sers à des vallées à l'escalier cc grand si grand retour que faire remarquer que ce genre de chose on voit parfaitement les ondes se déplacer le nom du ressort à boudin donc là je décris vous tenez un chat un bout du ressort à boudin de chaque bout et or l'idéal c'est que voilà si vous m'aidiez salut a une dimension alors on a une dimension du Thabor que ça va de poisson proche et on comprime des spires vous relâchez allez-y et vous voyez on le voit visuellement donc on se rend compte que la vitesse d'ailleurs est assez faible en sel de l'eau