Compétences théoriques exigibles en physique : Programme
terminal S : les formules
Partie I : Propagation d’une onde, onde progressive :
-Onde mécanique : Phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu élastique, sans transport de
matière, mais avec transport d’énergie. Elle se propage, à partir de la source, dans toutes les directions qui lui
sont offertes. La célérité ou vitesse de propagation d’une onde est le rapport de la distance d parcourue par la
perturbation et de la durée ∆t de la propagation : =
-Onde transversale : Perturbation dans une direction perpendiculaire à la direction de propagation de l’onde.
Onde longitudinale : Perturbation dans une direction parallèle à la direction de propagation de l’onde.
-La perturbation en M’ à l’instant t’ est celle qui était en M à l’instant t- avec (
éé é .
-Onde progressive sinusoïdale : Présente une double périodicité : temporelle de période T, et spatiale de
période λ appelée longueur d’onde. Fréquence (T en s et v en Hertz). Longueur d’onde :
-Pour une longueur d’onde donnée, le phénomène de diffraction est d’autant plus marqué que la dimension
d’ouverture ou d’un obstacle est petite. Angle de diffraction (θ en rad, λ en m et a en m).
-Limites des longueurs d’onde dans le vide du spectre visible : de 400 à 800 nm : Violet, bleu, vert clair, jaune,
orange, rouge.
-La fréquence d’une radiation monochromatique ne change pas lorsqu’elle passe d’un milieu transparent à un
autre.
-Indice de réfraction d’un milieu transparent : Pour une longueur d’onde donnée, est le rapport : (c :
célérité de la lumière dans le vide, : vitesse de propagation de la lumière dans ce milieu).

Partie II : Transformations nucléaires :
-Symbole de noyau : (A : nombre de nucléons, X : élément, Z : nombre de charges ou numéro atomique
(nombre de protons).
-Lois de conservation : 1. La somme des nombres de charge du noyau fils et de la particule émise est égale au
nombre de charge du noyau père désintégré.
2. La somme des nombres de nucléons du noyau fils et de la particule émise est égale au
nombre de nucléons du noyau père désintégré.
-Radioactivité α : (Emission d’un noyau d’Hélium).
-Radioactivité β¯ : (Emission d’un électron).
-Radioactivité β⁺ : (Emission d’un positon).
-Désintégration : (Noyau fils le plus souvent dans un état excité noté . Il se désexcite en
donnant un noyau stable et un rayon ).
-Loi de décroissance : (où λ = avec λ, constante radioactive en et , constante de temps
en s).
-1 Becquerel = 1 désintégration par seconde.
- Activité d’une source : Nombre moyen de désintégrations qu’elle produit par seconde : (avec
A en Bq et t en s).
-Temps de demi-vie :
-Défaut de masse : Dans toute réaction nucléaire spontanée, la masse des noyaux après la réaction est
inférieure à la masse des noyaux avant la réaction. On appelle défaut de masse, la quantité :
)>0
-Energie de liaison : (avec en J, en kg et c en m. ).
-1 eV = J et 1 MeV = eV.
-Energie de masse : (avec E en J, m en kg et c : célérité de la lumière dans le vide en m. ).

Partie III : Evolution des systèmes électriques :
-Relation charge condensateur -tension : (et ).
-Relation charge condensateur-intensité : =
-Constante de temps pour un circuit (R,C) : = RC
-Energie emmagasinée en circuit (R,C):
-La tension aux bornes d’un condensateur n’est jamais discontinue.
-Expression de la tension aux bornes de la bobine :
-Constante de temps pour un circuit (R,L) :
-Energie emmagasinée en circuit (R,L) :
-Le courant aux bornes d’une bobine ne subit pas de discontinuités.
-Période propre des oscillations en circuit (R, L, C) :

Partie IV : Evolution temporelle des systèmes mécaniques :
-Vecteur accélération : Dans un référentiel donné, le vecteur accélération du centre d’inertie G d’un solide est
égal à la dérivée par rapport au temps du vecteur vitesse à cet instant : (avec en , t en s
et en ).
-Vecteur vitesse :
-Première loi de Newton : (Principe d’inertie) : Dans un référentiel galiléen, (immobilité
ou mouvement rectiligne uniforme).
-Deuxième loi de Newton : Dans un référentiel galiléen,
-Troisième loi de Newton : (Loi des actions réciproques) :
-Poussée d’Archimède : Tout corps immergé dans un fluide (liquide ou gaz) est soumis de la part de celui-ci à
une force verticale , orientée vers le haut, de valeur égale au poids du fluide déplacé :
(avec en N, en kg, g en , en , V en ).
-Chute libre : mouvement accéléré sous le seul effet de la pesanteur.
-Première loi de Kepler : Dans un référentiel héliocentrique, la trajectoire du centre d’une planète est une
ellipse dont le centre du Soleil est l’un des foyers.
-Deuxième loi de Kepler : Le segment de droite reliant le Soleil à la planète balaie des aires égales pendant des
durées égales.
-Troisième loi de Kepler : Pour toutes les planètes du système solaire, le rapport entre le carré de la période de
révolution et le cube de la demi-longueur a du grand axe est le même :


-Mouvement curviligne :
-Mouvement circulaire : , donc
-Pendule simple : Constitué d’un solide de masse m, de petites dimensions, suspendu à un fil inextensible, de
longueur l très supérieure aux dimensions du solide.
-Période propre d’un pendule simple :

-Force de rappel exercée par un ressort : (avec : position d’équilibre du ressort).
-La résonnance mécanique se produit lorsque la période de l’excitateur est voisine de la période propre du
résonateur.
-Travail élémentaire d’une force : (avec F en N, d en m, en J).
-Energie potentielle élastique : (avec k allongement du ressort).
-Période propre d’un pendule élastique (masse m accrochée à un ressort de raideur k) :
-Energie potentielle de pesanteur : (avec z : altitude à partir d’une référence choisie).
-Energie mécanique : Si conservation de l’énergie mécanique : , soit :
.
-Théorème de l’énergie cinétique : , soit :
-Force d’interaction gravitationnelle :
-Force d’interaction électrostatique :
-Quantification de l’énergie : (avec E en J, f : fréquence en Hz, λ : longueur d’onde en m, h :
constante de Planck = 6,626. J.s).