Première S

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Devoir de Sciences Physiques nÀ6
L’usage de la calculatrice est autorisé. La notation tiendra compte de la qualité de la rédaction, du respect des notations, des chiffres significatifs et de l’orthographe.

Exercice I : champs scalaires et champs vectoriels
1a/ Un champ de température est-il un champ scalaire ou un champ vectoriel ?
1b/ Un champ de pression est-il un champ scalaire ou un champ vectoriel ?
2/ Cite un exemple de champ vectoriel en justifiant.
3/ On note les intensités des champs « magnétique »,
« électrique » et « gravitationnel » respectivement B, E et g : donne, dans le système international, l’unité de chacune de ces trois grandeurs.
4a/ Sur la carte de géographie ci-contre, on a indiqué des lignes d’égales altitudes (courbes de niveau) : s’agit-il d’un champ scalaire ou d’un champ vectoriel ?
4b/ Quelle est signification de lignes de niveau resserrées ?

Exercice II : mesure historique de l’intensité de la pesanteur sur Terre
Les premières mesures de la norme du champ de pesanteur ont été effectuées avec des pendules à partir du
XVIIIème siècle. Un pendule est un dispositif constitué d’un fil de longueur variable « L ». L’extrémité haute du fil est fixe. Une masse ponctuelle est attachée à l’extrémité basse et peut ainsi osciller.
L
La période « T » des oscillations d’un tel dispositif est donnée par la relation T = 2 π où « L » est la g longueur du fil et « g » l’intensité de la pesanteur du lieu.
1/ D’après l’expression proposée, la période d’un pendule dépend-elle de la masse suspendue utilisée ?
4π2 × L
2/ Montre que g =
T2
3/ Les premières mesures, prises sans grande précision, donnent une période T = 2,0 s pour une longueur de fil de L = 1,0 m. Calcule la valeur de la norme du champ de pesanteur à partir de ces mesures. Commente la précision de la valeur obtenue ? Justifie.
Des mesures plus précises, prises en différents points du globe terrestre, montrèrent plus tard que pour une même longueur de fil