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Physique/Chimie693 vues·Mis à jour 7 juil. 2026·2 pagesExercices corrigés & Fiche Révision : Mouvement dans un Champ Électrique Uniforme | PDF
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Mouvement dans un champ électrique uniforme
Cette page poursuit l'application de la méthode à un second exemple : le mouvement d'un électron dans un champ électrique uniforme vertical. Cet exemple est crucial pour comprendre les exercices corrigés sur le mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme.
Highlight: L'électron est soumis uniquement à la force électrique dans un référentiel terrestre supposé galiléen.
Les étapes de calcul sont détaillées, montrant comment appliquer la 2e loi de Newton et dériver les équations du mouvement pour l'électron.
Example: Les équations finales du mouvement de l'électron sont présentées, montrant une trajectoire parabolique similaire à celle de la balle de hockey, mais influencée par la force électrique au lieu de la gravité.
Vocabulary: Le champ électrique uniforme est un champ où la force électrique est constante en magnitude et en direction pour une charge donnée.
Definition: La formule du champ électrique uniforme est E = F/q, où F est la force électrique et q la charge de la particule.
Ce chapitre fournit une base solide pour résoudre des exercices corrigés sur le mouvement dans un champ uniforme en Terminale, qu'il s'agisse d'un champ gravitationnel ou électrique.
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Méthode pour déterminer l'équation de trajectoire
Ce chapitre présente une méthode en 8 étapes pour déterminer l'équation de trajectoire d'un objet dans un champ uniforme. Cette méthode est essentielle pour résoudre des exercices de type BAC sur le mouvement dans un champ uniforme.
Highlight: Les 8 étapes clés sont : définir le système et le référentiel, inventorier les forces, appliquer la 2e loi de Newton, trouver les coordonnées de l'accélération, rechercher les primitives, utiliser les conditions initiales, et combiner les équations horaires.
La méthode est ensuite appliquée à un exemple concret : le mouvement d'une balle de hockey sur gazon dans un champ de pesanteur uniforme.
Example: Pour la balle de hockey, on considère uniquement son poids dans un référentiel terrestre. Les équations du mouvement sont dérivées étape par étape, aboutissant à l'équation de la trajectoire parabolique.
Vocabulary: Le champ de pesanteur uniforme est un exemple de champ uniforme où la force gravitationnelle est constante en magnitude et en direction.
Definition: L'équation de trajectoire est une relation mathématique qui décrit le chemin suivi par un objet en mouvement dans l'espace.
Si on te demande...
Le mouvement dans un champ uniforme est un concept fondamental en physique de Terminale qui décrit comment une particule se déplace lorsqu'elle est soumise à une force constante en tout point de l'espace. En pratique, cela concerne principalement deux cas : le mouvement dans un champ de pesanteur uniforme (chute des corps) et le mouvement dans un champ électrique uniforme (déviation des particules chargées). Ces situations permettent d'établir des équations relativement simples qui aboutissent généralement à des trajectoires paraboliques.
Pour déterminer l'équation de trajectoire d'une particule, il faut suivre une méthode en 8 étapes. On commence par définir le système et le référentiel, puis on inventorie les forces agissant sur la particule. Ensuite, on applique la seconde loi de Newton pour obtenir l'accélération, dont on cherche les primitives pour trouver la vitesse. En utilisant les conditions initiales, on détermine les constantes d'intégration, puis on intègre à nouveau pour obtenir la position. La dernière étape consiste à éliminer le temps entre les équations horaires pour obtenir l'équation cartésienne de la trajectoire (souvent y(x)).
Les deux situations suivent la même démarche mathématique, mais avec des forces différentes. Dans un champ électrique uniforme, la force est F = qE où q est la charge de la particule, ce qui donne une accélération a = (qE/m). Dans un champ de pesanteur uniforme, la force est le poids P = mg. Les trajectoires sont paraboliques dans les deux cas, mais l'équation finale diffère : y = (eE/2mV₀²)x² pour une particule chargée dans un champ électrique horizontal, et y = -(g/2V₀²cos²α)x² + tanα·x + h pour un projectile dans le champ de pesanteur.
Les exercices TYPE BAC sur le mouvement dans un champ uniforme apparaissent fréquemment en Terminale. On utilise ces équations pour résoudre des problèmes comme la détermination de la portée d'un projectile, la déviation d'électrons dans un oscilloscope, ou l'analyse du mouvement de particules chargées dans des accélérateurs. La méthode des 8 étapes est particulièrement utile pour les exercices corrigés demandant l'établissement complet de l'équation cartésienne de la trajectoire. Les examinateurs apprécient particulièrement la rigueur dans l'application de cette méthode et la clarté dans la présentation des étapes.
Sources Supplémentaires
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Physique-Chimie Terminale : Mouvement dans un champ uniforme par Hachette Éducation, 2020, Manuel, Explications claires et exercices corrigés sur le mouvement dans un champ électrique et gravitationnel uniforme - Link
-
Physique Terminale S : Les mouvements dans les champs uniformes par Nathan, 2022, Manuel, Développement des méthodes pour déterminer les équations de trajectoire avec exemples détaillés et exercices type bac - Link
-
Formulaire de Physique - Terminale par Vuibert, 2021, Ouvrage de référence, Compilation des formules essentielles concernant les champs uniformes, équations de trajectoire et mouvement des particules chargées - Link
-
Annales BAC Physique-Chimie Terminale par Hatier, 2023, Recueil d'exercices, Exercices corrigés de type bac sur le mouvement dans un champ électrique et de pesanteur uniforme avec méthodologie détaillée - Link
Approfondis tes Connaissances
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Réalise une simulation expérimentale : Filme la trajectoire d'une balle lancée à différents angles puis superpose les équations de trajectoire théoriques calculées sur tes vidéos pour comparer théorie et pratique.
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Explore l'application de ces concepts dans la technologie des oscilloscopes à tube cathodique en recherchant comment la déviation des électrons par un champ électrique uniforme permet d'afficher des signaux sur l'écran.
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Stefan Sutilisateur iOS
Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.
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Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.
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Le document explique la méthode pour déterminer l'équation de trajectoire d'un objet dans un champ uniforme, avec des exemples dans un champ de pesanteur et un champ électrique.
• Il présente une méthode en 8 étapes pour trouver...
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Mouvement dans un champ électrique uniforme
Cette page poursuit l'application de la méthode à un second exemple : le mouvement d'un électron dans un champ électrique uniforme vertical. Cet exemple est crucial pour comprendre les exercices corrigés sur le mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme.
Highlight: L'électron est soumis uniquement à la force électrique dans un référentiel terrestre supposé galiléen.
Les étapes de calcul sont détaillées, montrant comment appliquer la 2e loi de Newton et dériver les équations du mouvement pour l'électron.
Example: Les équations finales du mouvement de l'électron sont présentées, montrant une trajectoire parabolique similaire à celle de la balle de hockey, mais influencée par la force électrique au lieu de la gravité.
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Méthode pour déterminer l'équation de trajectoire
Ce chapitre présente une méthode en 8 étapes pour déterminer l'équation de trajectoire d'un objet dans un champ uniforme. Cette méthode est essentielle pour résoudre des exercices de type BAC sur le mouvement dans un champ uniforme.
Highlight: Les 8 étapes clés sont : définir le système et le référentiel, inventorier les forces, appliquer la 2e loi de Newton, trouver les coordonnées de l'accélération, rechercher les primitives, utiliser les conditions initiales, et combiner les équations horaires.
La méthode est ensuite appliquée à un exemple concret : le mouvement d'une balle de hockey sur gazon dans un champ de pesanteur uniforme.
Example: Pour la balle de hockey, on considère uniquement son poids dans un référentiel terrestre. Les équations du mouvement sont dérivées étape par étape, aboutissant à l'équation de la trajectoire parabolique.
Vocabulary: Le champ de pesanteur uniforme est un exemple de champ uniforme où la force gravitationnelle est constante en magnitude et en direction.
Definition: L'équation de trajectoire est une relation mathématique qui décrit le chemin suivi par un objet en mouvement dans l'espace.
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Pour déterminer l'équation de trajectoire d'une particule, il faut suivre une méthode en 8 étapes. On commence par définir le système et le référentiel, puis on inventorie les forces agissant sur la particule. Ensuite, on applique la seconde loi de Newton pour obtenir l'accélération, dont on cherche les primitives pour trouver la vitesse. En utilisant les conditions initiales, on détermine les constantes d'intégration, puis on intègre à nouveau pour obtenir la position. La dernière étape consiste à éliminer le temps entre les équations horaires pour obtenir l'équation cartésienne de la trajectoire (souvent y(x)).
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Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.
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