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1 Chapitre 1 Introduction 1.1 Quest ce que la physique Résumé de lessentiel de ce chapitre dintroduction La physique étudie la composition de la matière,

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1 1 Chapitre 1 Introduction 1.1 Quest ce que la physique Résumé de lessentiel de ce chapitre dintroduction La physique étudie la composition de la matière, son comportement ainsi que les interactions de cette matière avec lenvironnement au niveau le plus fondamental. Lobjectif des physiciennes et des physiciens est dexpliquer les régularités des phénomènes physiques en utilisant des grandeurs mesurables pour mettre leurs hypothèses à lépreuve de lexpérience. Exemples : Le temps, la masse, l espace, les forces, le courant, le voltage, la température, etc. Comment cette étude est-elle faite?

2 2 1.1 Quest ce que la physique Comme les autres sciences, la physique a réussi jusquà maintenant à décrire assez bien le comportement de la matière à laide de notions, de lois, de principes, de modèles et de théories. Avant 1900, la physique comprenait trois grands domaines: la mécanique classique, la thermodynamique et lélectromagnétique Après 1900, la physique dite moderne sest développée considérablement par la suite, elle comprend principalement: - la relativité restreinte et la relativité générale, - la physique atomique, la physique nucléaire, la physique des particules, - lastrophysique, - etc, Power of tenPower of ten Vidéo Grands domaines de la physique

3 3 1.1 Quest ce que la physique Dans lensemble ces grands domaines, les explications sont basées sur quatre forces ou interactions fondamentales: gravitationnelle, électromagnétique, nucléaires faible et forte. On vise ultimement une seule force explicative qui prendrait différentes formes. Comme toutes les sciences, la physique fait intervenir un ensemble de mots qui ont une signification bien précise dans un contexte donné. 1.2 Notions, lois, principes, modèles et théories Section à lire. Essayez dabord de donner votre propre définition et un exemple de ces termes. Comparez votre définition et votre exemple à ceux du livre. Faites un bref résumé de cette section. Nous reviendrons régulièrement sur ces concepts. Cette structure revient dans la plupart des sciences expérimentales.

4 4 1.3 Les unités SI (Rappel) Comme nous avons vu ou le verrons au laboratoire, la valeur dune grandeur physique quelconque sexprime en fonction dun étalon ou unités Comme vous le savez, en sciences, nous utilisons les unités fondamentales du système de mesures international (SI) Par exemple, en mécanique : - la masse dun objet sexprime en kilogramme (kg); - la longueur dun trajet en mètre (m) ; - le temps entre deux événements en secondes (s). Pour en savoir plus : Voir le site : Système SISystème SI

5 5 1.4 Notation en puissance de dix et les chiffres significatifs Exercice : Effectuez lopération suivante sur votre calculatrice : 0, X 2 = Effectuez-la maintenant en puissance de dix 2 x 6,543x10 -7 Combien faut-il garder de chiffres? Que sest-il passé? Est-ce précis? Manque-t-il des chiffres? Est-ce mieux? Résultat normalement obtenu : 1,3086x10 -6 Notation scientifique

6 6 1.4 Notation en puissance de dix et chiffres significatifs Il faut garder seulement les chiffres significatifs, ceux qui sont certains plus un chiffre qui est incertain. Autrement dit, juste assez de chiffres pour quun résultat ait du bon sens et soit fiable. Au laboratoire, nous verrons les incertitudes plus en détails. Ainsi, en tenant compte de lincertitude sur une mesure, on écrira la longueur dun crayon (L) : L = 14,4 ± 0,2 cm Il y a trois chiffres significatifs et le dernier est incertain à cause de lincertitude absolue. Sans les incertitudes, vous apprendrez en chimie, comment écrire le bon nombre de chiffres significatifs dans les calculs sans tenir compte des incertitudes sur les mesures. Longueur et crayon sont des exemples de notions ou de concepts.

7 7 1.5 Lordre de grandeur Il est souvent possible avec de la pratique de faire des estimations des quantités que lon désire calculer. Autrement dit de trouver lordre de grandeur, à un facteur 10 près de ces quantités. Cette faculté destimer des ordres de grandeurs qui sacquiert avec lexpérience permet de repérer rapidement des erreurs de calcul. Un seul chiffre significatif est nécessaire dans le résultat. Estimer le nombre de ballon de basket-ball qui entre dans la classe ? ( 12X20X40) = (9600) = ( ) = 1x10 4 Exercice pour le prochain cours: Combien y a-t-il de bûches dans une corde de bois ? En physique, vous ferez vos problèmes sans arrondir les chiffres dans les étapes intermédiaires pour finalement donner la réponses avec trois chiffres significatifs. (Voir Benson)

8 8 Exercices sur le calcul dincertitude par la méthode des valeurs extrêmes. Calculez laire dune feuille 8,5 par 11 pouces en cm 2. Donnez également les incertitudes absolue et relative. Largeur : 21,7 cm ± 0,1 cm Longueur :28,0 cm ± 0,1 cm Partez avec les valeurs suivantes:

9 9 1.6 Lanalyse dimensionnelle 1.7 Les référentiels et les systèmes de coordonnées Passer Nous y reviendrons plus tard En résumé Quavez-vous appris ? Faites un bref résumé du chapitre 1 Faites ressortir 3 ou 4 points importants Voir le résumé du manuel à la fin du chapitre comme exemple.


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