On corrige le bac de physique-chimie 2025 🤓

astronophilos

il y a 2 mois

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00:00On corrige ensemble le sujet du bac 2025 de Physique-Chimie.

00:02En tant qu'astrophysicien, je suis beaucoup plus calé en physique qu'en chimie,

00:05donc du coup on va commencer par l'exercice de physique, même si je suis un peu rouillé.

00:08Et pour ceux qui n'ont pas passé le bac, restez et essayez de répondre vous aussi.

00:10Mise en contexte, l'exercice est une bille en chute dans un viscosimètre.

00:14C'est un tube rempli d'huile dont on veut estimer la viscosité.

00:17Première question, montrez à l'aide d'un raisonnement sur les unités

00:19que la viscosité s'exprime en newton par mètre carré fois seconde.

00:22Alors ça c'est hyper important pour ceux qui vont continuer après le bac comme moi.

00:25Vous allez devoir gérer des formules énormes et des fois on s'y perd.

00:28Et donc pour vérifier que votre formule est correcte, vous devez vérifier les unités.

00:31C'est ce qu'on appelle une analyse dimensionnelle.

00:32Par exemple, si vous trouvez une distance en seconde, votre formule elle est fausse.

00:35Ici on écrit donc la formule de la viscosité, on remplace par les unités

00:38et on trouve bien qu'elle s'exprime en newton par mètre carré fois seconde.

00:42Deuxième question, précisez en justifiant si la valeur de la force de frottement F augmente

00:46ou diminue quand la valeur de la vitesse de la bille augmente.

00:48Et bien on prend la formule des frottements et on voit que si la vitesse augmente, les frottements augmentent.

00:52Et ça c'est assez intuitif.

00:53Par exemple je prends cette feuille de sopalin, au repeu vous voyez bien qu'elle n'a pas de vitesse et il n'y a pas de frottement.

00:57Si maintenant je la lâche, et bien sous vos yeux ébahis, la vitesse augmente et les frottements augmentent.

01:01C'est ce qui fait qu'elle tangue.

01:03C'est pour ça que j'aime bien la physique, c'est que très souvent c'est intuitif.

01:05Troisième question, représentée sur un schéma sans calcul et en justifiant l'ensemble des forces appliquées au système

01:10lorsque la vitesse limite est atteinte.

01:11Ici c'est plutôt facile mais ce que les correcteurs attendent c'est le sens des forces.

01:15On a le poids de la bille qui est dirigé vers le centre de la terre, donc vers le bas.

01:18La poussée d'archimètre vers le haut, vous savez c'est quand vous mettez un ballon sous l'eau et qu'il remonte.

01:21Et les frottements toujours dans le sens opposé à la chute de la bille, donc vers le haut.

01:24Quatrième question, montrez que la vitesse limite vérifie l'équation suivante.

01:28La vitesse limite c'est la vitesse pour laquelle la bille a un mouvement rectiligne uniforme.

01:32Imaginons que vous êtes en voiture et vous accélérez jusqu'à 100 km heure.

01:35Vous appuyez sur l'accélérateur et une fois les 100 km heure atteints,

01:38vous mettez le régulateur et votre voiture reste à cette vitesse là, dans un mouvement rectiligne uniforme.

01:42En gros vous n'accélérez plus, mouvement rectiligne uniforme égale accélération nulle.

01:47Ici on doit utiliser la deuxième loi de Newton qui nous dit que la somme des forces est égale à la masse fois l'accélération de la bille.

01:53Mais l'accélération de la bille est égale à 0, donc la somme des forces égale 0.

01:57Et rappelez-vous votre schéma, le sens des forces vous donne leur signe.

02:00Le poids qui est orienté vers le bas est négatif.

02:02On déroule pour les trois forces, là le petit trick c'est de se rappeler que la masse est égale à la densité fois le volume.

02:07On transforme tout ça, on découle et on trouve bien la bonne formule.

02:10Je vous laisse mettre la vidéo en pause ou prendre un screenshot pour regarder les étapes que j'ai faites.

02:13Cinquième question, la valeur limite de la vitesse de la bille vaut 5,37 mm par seconde.

02:18Calculez la valeur de la viscosité de l'huile.

02:20Et bien ça on corrigera ensemble dans la deuxième partie de la vidéo.

02:22Donc d'ici là écrivez en commentaire la valeur que vous avez trouvée et puis comparez entre vous.

02:26J'espère que cette vidéo vous est utile et si vous voulez qu'on corrige ensemble le reste de l'exercice,

02:29et bien abonnez-vous pour la partie 2.

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