Summary
# Les bases de la science et de la démarche scientifique
La science vise à comprendre et expliquer le monde par l'observation et la validation des connaissances, tout en structurant la pensée pour une action raisonnée et responsable [1](#page=1).
### 1.1 Objectifs de l'enseignement en sciences et technologie
L'enseignement des sciences et technologies poursuit plusieurs objectifs essentiels dans la vie contemporaine :
* Développer l'adaptabilité nécessaire face aux situations de la vie quotidienne [1](#page=1).
* Permettre la maîtrise des nouvelles technologies et des usages numériques qui façonnent notre environnement [1](#page=1).
* Encourager l'adoption de comportements responsables dans des domaines cruciaux tels que la santé, l'environnement et la citoyenneté [1](#page=1).
### 1.2 Qu'est-ce que la science ?
La science se définit comme un processus visant à comprendre et expliquer le monde et ses phénomènes. Elle repose sur un ensemble de méthodes et de principes fondamentaux [1](#page=1):
* Elle s'appuie sur des **observations** attentives du monde qui nous entoure [1](#page=1).
* Elle formule des **hypothèses** pour proposer des explications possibles aux phénomènes observés [1](#page=1).
* Elle procède par **tests** et **validations** rigoureuses de ces hypothèses, souvent par le biais d'expériences [1](#page=1).
* Elle implique des **échanges** constants au sein de la communauté scientifique pour confronter les idées et les résultats [1](#page=1).
> **Tip:** Les connaissances scientifiques ne sont pas figées; elles se construisent progressivement et sont susceptibles d'évoluer à mesure que de nouvelles observations et preuves émergent [1](#page=1).
### 1.3 Démarche scientifique
La démarche scientifique est un processus itératif qui mène à la construction de connaissances fiables et à leur acceptation par la communauté. Elle se caractérise par plusieurs étapes clés [1](#page=1):
* **Accumulation de résultats**: Cela inclut la récolte de données issues d'expériences, d'observations, et la diffusion de ces résultats sous forme de publications [1](#page=1).
* **Formation de connaissances**: Sur la base des résultats accumulés, des preuves solides se dégagent concernant un phénomène particulier, permettant de former des connaissances [1](#page=1).
* **Consensus scientifique**: L'accord général de la communauté scientifique sur une explication ou une théorie est un signe fort de sa validité [1](#page=1).
* **Théorie scientifique**: Une explication validée par de nombreuses preuves et par le consensus de la communauté scientifique. Il est crucial de noter qu'une théorie scientifique, bien que robuste, reste toujours révisable face à de nouvelles découvertes [1](#page=1).
> **Tip:** Les sciences fournissent les outils nécessaires pour comprendre le monde qui nous entoure, nous permettant ainsi d'agir de manière raisonnée et responsable dans nos vies [1](#page=1).
### 1.4 Rédiger en sciences
La rédaction scientifique est une composante essentielle de la démarche scientifique, permettant de structurer la pensée, d'expliquer, de démontrer et de résoudre des problèmes avec rigueur [1](#page=1).
#### 1.4.1 Types d'écrits scientifiques
Il existe plusieurs formes d'écrits scientifiques, chacune ayant un objectif et une structure spécifiques :
* **Paragraphe argumenté**: Il s'agit d'une réponse structurée qui mobilise des documents et les connaissances de l'élève pour étayer une affirmation ou une explication [1](#page=1).
* **Rapport scientifique**: Ce type d'écrit détaille une expérience complète, comprenant généralement une introduction (contexte, objectif), une méthode (matériel, déroulement), les résultats obtenus, et une conclusion (analyse, interprétation) [1](#page=1).
* **Synthèse de documents**: Elle consiste à organiser et résumer des informations provenant de plusieurs sources distinctes pour présenter un sujet de manière cohérente [1](#page=1).
* **Résumé scientifique**: Ce format a pour but de condenser l'essentiel d'un texte plus long ou d'un ensemble d'informations, en ne conservant que les points les plus importants [1](#page=1).
* **Exercice d'application**: Ce type d'écrit implique la résolution d'un problème spécifique en utilisant des calculs et les connaissances scientifiques acquises [1](#page=1).
#### 1.4.2 Méthode pour rédiger un exercice en Physique/Chimie
Une méthode structurée est fondamentale pour aborder et rédiger correctement un exercice en Physique/Chimie :
1. **Identifier**: Repérer précisément la consigne de l'exercice et identifier la grandeur physique ou chimique à calculer [1](#page=1).
2. **Formuler**: Écrire la formule littérale pertinente qui relie les grandeurs connues à la grandeur recherchée, puis isoler mathématiquement cette grandeur [1](#page=1).
3. **Calculer**: Vérifier la cohérence des unités des grandeurs connues. Si nécessaire, effectuer les conversions d'unités. Ensuite, poser le calcul en remplaçant les lettres par les valeurs numériques [1](#page=1).
4. **Exprimer**: Donner le résultat final en incluant l'unité correcte et en respectant les règles d'arrondi appropriées [1](#page=1).
5. **Conclure**: Rédiger une phrase claire et concise qui répond directement à la consigne initiale de l'exercice [1](#page=1).
> **Tip:** Rédiger en sciences, c'est bien plus qu'énoncer des faits; c'est structurer sa pensée de manière logique pour expliquer, démontrer, et résoudre des problèmes avec une rigueur méthodologique [1](#page=1).
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# La cellule et l'ADN comme fondements du vivant
Ce thème explore la cellule comme unité de base du vivant, les caractéristiques qui définissent le vivant, et le rôle central de l'ADN dans la conservation et la transmission de l'information génétique.
### 2.1 Définir le vivant
Les êtres vivants, incluant animaux, végétaux et micro-organismes, partagent plusieurs caractéristiques fondamentales. Ils possèdent de la matière organique, détiennent une information génétique, produisent leur propre matière, consomment de l'énergie, se reproduisent ou se multiplient, interagissent avec leur environnement, et évoluent au fil du temps. L'existence d'au moins une cellule est souvent considérée comme la frontière distinctive entre le vivant et le non-vivant [2](#page=2).
Les virus, bien qu'ils possèdent une information génétique et se reproduisent en parasitant des cellules, ne produisent pas leurs protéines de manière autonome et leur statut de "vivant" reste débattu [2](#page=2).
> **Tip:** Les caractéristiques du vivant incluent l'énergie, la reproduction et l'évolution, mais les virus posent des questions sur cette définition [2](#page=2).
### 2.2 La cellule : unité de base de la vie
La cellule est définie comme l'unité fondamentale de tous les êtres vivants. Elle est capable de se reproduire et de fonctionner de manière autonome. Chaque cellule est délimitée par une membrane et contient des organites spécialisés, tels que le noyau et les mitochondries [3](#page=3).
Il existe deux types d'organismes basés sur leur structure cellulaire :
* **Organismes unicellulaires**: Constitués d'une seule cellule qui assume toutes les fonctions vitales (exemples: paramécie, euglène, bactéries) [3](#page=3).
* **Organismes pluricellulaires**: Composés de plusieurs cellules spécialisées pour différentes fonctions (exemples: neurones, cellules musculaires). L'être humain, par exemple, compte environ 30 000 milliards de cellules [3](#page=3).
Les niveaux d'organisation du vivant suivent une hiérarchie: Cellule ➝ Tissu ➝ Organe ➝ Appareil ➝ Organisme. Par conséquent, tous les êtres vivants sont constitués de cellules qui exécutent les fonctions essentielles à la vie [3](#page=3).
### 2.3 L'ADN : porteur de l'information génétique
L'ADN, ou acide désoxyribonucléique, est une molécule universelle retrouvée chez l'ensemble des êtres vivants. Il porte l'information génétique sous forme de gènes et constitue les chromosomes. Sa structure se compose de deux brins enroulés en hélice [3](#page=3).
L'universalité de l'ADN permet des transferts de gènes entre différentes espèces, ouvrant la voie à la création d'organismes génétiquement modifiés (OGM) par transgénèse [3](#page=3).
> **Tip:** L'ADN est une molécule fondamentale qui contient les instructions nécessaires à la fabrication et au fonctionnement des êtres vivants [3](#page=3).
### 2.4 La conservation de l'information génétique
La conservation de l'information génétique est primordiale pour le bon fonctionnement et la pérennité des organismes. Après la fécondation, la cellule-œuf se divise pour former un organisme entier. Au cours de chaque division cellulaire, l'ADN est répliqué afin que chaque nouvelle cellule reçoive une copie identique de l'information génétique [4](#page=4).
La mitose est le processus qui permet de générer deux cellules filles identiques à la cellule mère. Durant la division cellulaire, l'ADN se condense pour former des chromosomes, qui sont des structures composées d'ADN et de protéines (histones). Un chromosome peut être constitué d'une ou de deux chromatides, qui sont des copies identiques de l'ADN [4](#page=4).
> **Tip:** La mitose garantit que chaque cellule d'un organisme conserve la même information génétique essentielle à son fonctionnement [4](#page=4).
### 2.5 La transmission du patrimoine génétique
Le patrimoine génétique est transmis de génération en génération via des mécanismes cellulaires spécifiques. Chaque individu d'une espèce possède le même nombre de chromosomes. Chez l'être humain, il y a 23 paires de chromosomes, incluant les chromosomes sexuels XX pour les femmes et XY pour les hommes. Un caryotype est une représentation organisée de ces chromosomes [4](#page=4).
Deux processus clés sont impliqués dans la transmission du patrimoine génétique :
* **Méiose**: C'est une division cellulaire spécialisée qui concerne les cellules reproductrices (gamètes). Elle aboutit à la formation de quatre cellules, chacune contenant un seul chromosome de chaque paire, réduisant ainsi de moitié la quantité d'ADN avant la fécondation [4](#page=4).
* **Fécondation**: Il s'agit de la rencontre d'un spermatozoïde et d'un ovule. Ce processus rétablit le nombre diploïde de chromosomes (23 + 23 = 46 chez l'humain). La fécondation entraîne également un mélange aléatoire des gènes des deux parents, ce que l'on appelle le brassage génétique [4](#page=4).
> **Tip:** La méiose et la fécondation travaillent de concert pour assurer la transmission et le renouvellement constants du patrimoine génétique à chaque nouvelle génération [4](#page=4).
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# Les écosystèmes, la biodiversité et les interactions au sein du vivant
Ce thème explore les liens entre les organismes vivants et leur environnement, l'étendue de la biodiversité, comment l'évaluer, et l'impact des actions humaines sur sa conservation [10](#page=10) [11](#page=11) [12](#page=12) [5](#page=5) [6](#page=6) [7](#page=7) [8](#page=8) [9](#page=9).
### 3.1 Les bases de la classification du vivant et l'évolution
#### 3.1.1 Comprendre la classification du vivant
Il existe des millions d'espèces sur Terre, nécessitant une organisation pour une meilleure compréhension. Les êtres vivants transmettent des caractères héréditaires à leur descendance, et les innovations évolutives marquent l'apparition de nouveaux caractères. Le classement regroupe les espèces partageant des caractères communs, suggérant un ancêtre commun [7](#page=7).
* **Comment classer:** L'observation des attributs (caractéristiques visibles) permet de repérer des points communs via un tableau d'attributs. Des groupes emboîtés sont ensuite créés en fonction des attributs partagés [7](#page=7).
* **Vocabulaire à ne pas confondre :**
* Trier: séparer selon un critère arbitraire [7](#page=7).
* Ranger: placer dans un ensemble selon une règle [7](#page=7).
* Classer: regrouper selon les attributs hérités d'un ancêtre commun [7](#page=7).
#### 3.1.2 Pourquoi classer le vivant
Le classement permet d'organiser la biodiversité et de comprendre les liens entre les espèces. Les caractères communs sont hérités d'un ancêtre commun, et une innovation évolutive correspond à l'apparition d'un nouveau caractère [7](#page=7).
* **Groupes emboîtés:** Les êtres vivants sont classés selon leurs attributs (ex: squelette, plumes, pattes), formant des groupes basés sur les attributs partagés. Un tableau d'attributs peut aider à créer ces groupes [7](#page=7).
* **Arbre phylogénétique:** Cet arbre représente les liens de parenté entre les espèces. Chaque nœud symbolise un ancêtre commun hypothétique, permettant de visualiser l'évolution des caractères et des espèces [7](#page=7).
* **Exemples d'attributs:** Squelette interne, quatre membres, plumes, pattes articulées, yeux, bouche [7](#page=7).
#### 3.1.3 Les mécanismes évolutifs
La biodiversité évolue constamment. L'évolution se mesure au niveau des populations, où les fréquences des différents allèles (formes d'un gène) peuvent varier [8](#page=8).
* **Les mutations:** Il s'agit de modifications de la séquence d'ADN entraînant l'apparition de nouveaux allèles, qu'elles soient spontanées ou induites par des agents mutagènes. Seules les mutations touchant les cellules reproductrices sont transmises à la descendance [8](#page=8).
* **Le rôle du hasard:** Certains allèles neutres, sans avantage ni désavantage, voient leur fréquence évoluer de manière aléatoire. Ce phénomène est appelé dérive génétique, et il est plus marqué dans les petites populations [8](#page=8).
* **La sélection naturelle:** Les allèles conférant un avantage en termes de survie ou de reproduction tendent à devenir plus fréquents dans la population. Si l'environnement change, ces avantages peuvent se transformer en désavantages [8](#page=8).
#### 3.1.4 L'apparition et les conditions de vie sur Terre
La Terre s'est formée il y a environ 4,5 milliards d'années, et la vie serait apparue il y a environ 3,7 milliards d'années. Les premières traces de vie sont des stromatolites, des constructions calcaires formées par des micro-organismes. Des hypothèses suggèrent que la vie aurait émergé dans les océans profonds, sous l'effet de la foudre, ou qu'elle aurait été apportée par des comètes [8](#page=8).
* **Les conditions initiales:** L'atmosphère primitive était riche en vapeur d'eau et en dioxyde de carbone, avec une activité volcanique intense. Le refroidissement a entraîné la formation des océans par condensation de la vapeur d'eau. Des molécules organiques contenant du carbone étaient présentes, essentielles à l'émergence de la vie [8](#page=8).
* **L'évolution de l'atmosphère:** L'apparition d'organismes photosynthétiques comme les cyanobactéries a libéré du dioxygène, enrichissant progressivement l'atmosphère. La diminution du dioxyde de carbone a entraîné une baisse de l'effet de serre et un refroidissement du climat [8](#page=8).
#### 3.1.5 Les crises biologiques
Les espèces ne sont pas immortelles et peuvent disparaître naturellement. Une crise biologique est une extinction massive d'espèces à l'échelle planétaire, survenant sur une courte période de quelques millions d'années [9](#page=9).
* **Les cinq grandes crises du passé :**
* Il y a 450 millions d'années: glaciation, 85 % d'espèces disparues [9](#page=9).
* Il y a 380 millions d'années: chute de l'oxygène marin, 75 % d'extinctions [9](#page=9).
* Il y a 252 millions d'années: éruptions volcaniques, 95 % d'espèces marines et 75 % terrestres disparues [9](#page=9).
* Il y a 200 millions d'années: 80 % d'espèces disparues [9](#page=9).
* Il y a 66 millions d'années: chute d'une météorite, extinction des dinosaures et 50 % des espèces [9](#page=9).
* **Conséquences des crises:** Après chaque crise, les écosystèmes se reconstruisent lentement, de nouvelles espèces apparaissent et la biodiversité se renouvelle [9](#page=9).
* **Une sixième crise aujourd'hui:** Les activités humaines (pollution, déforestation, réchauffement climatique) provoquent un taux d'extinction 100 fois supérieur au taux naturel, menaçant de nombreuses espèces et signalant une sixième crise [9](#page=9).
#### 3.1.6 L'humain et son évolution
* **Classification de l'humain:** *Homo sapiens* appartient au règne animal, au groupe des vertébrés, mammifères, primates, et hominidés. L'humain est le seul représentant actuel du groupe des hominidés [9](#page=9).
* **Origine et évolution:** Les premiers hominidés sont apparus en Afrique il y a 7 à 2 millions d'années. *Homo sapiens* est apparu il y a environ 300 000 ans et s'est ensuite répandu [9](#page=9).
* **Arbre phylogénétique:** L'humain partage des ancêtres communs avec les singes actuels; l'humain est un cousin évolutif du singe, il n'en descend pas [9](#page=9).
* **Caractères communs aux homininés:** Bipédie, pouce opposable, coccyx (reste de queue) [9](#page=9).
### 3.2 La biodiversité et son évaluation
#### 3.2.1 Qu'est-ce que la biodiversité
La biodiversité englobe la diversité des espèces (ex: papillon, chêne, mésange), la diversité génétique (variations entre individus d'une même espèce), et la diversité des écosystèmes (forêt, désert, lac, océan). Elle représente l'ensemble des êtres vivants et leurs interactions avec leur milieu, formant un système vivant complexe [10](#page=10).
#### 3.2.2 Une biodiversité en danger
On estime qu'il existe au moins 8 millions d'espèces, mais seulement 25 % sont connues. Les activités humaines (urbanisation, pollution, surexploitation, changement climatique) menacent la biodiversité, entraînant une sixième crise d'extinction [10](#page=10).
* **Espèces menacées:** En France, près de 20 % des espèces évaluées sont menacées. Dans le monde, 28 % des espèces évaluées sont en danger (ex: chauves-souris, bouquetin, loutre, coraux, requins, conifères) [10](#page=10).
#### 3.2.3 Évaluer la biodiversité
L'évaluation de la biodiversité permet de connaître la santé d'un écosystème, de suivre l'évolution des espèces et de détecter les effets des activités humaines [10](#page=10).
* **Paramètres observés :**
* Richesse spécifique: nombre d'espèces présentes [10](#page=10).
* Abondance: nombre total d'individus [10](#page=10).
* Interactions: relations entre espèces (prédation, pollinisation) [10](#page=10).
* Caractères indicateurs: certaines espèces témoignent du bon fonctionnement du milieu [10](#page=10).
* Résilience: capacité de l'écosystème à s'adapter aux perturbations [10](#page=10).
* **Protocoles scientifiques:** Observations directes (comptage, enregistrements), observations indirectes (traces, ADN, empreintes). Les données collectées selon des protocoles standardisés sont intégrées dans des modèles mathématiques [10](#page=10).
* **Outils pour élèves et citoyens:** Vigie-Nature École, BirdLab, Pl@ntnet, Birdnet, Seek [10](#page=10).
### 3.3 L'écosystème et les relations entre espèces
#### 3.3.1 L'écosystème, un système vivant et dynamique
Un écosystème est un ensemble formé par la biocénose (êtres vivants) et le biotope (environnement). Il est en constante évolution [11](#page=11).
#### 3.3.2 Les relations entre espèces
* **Relations trophiques:** Un être vivant en consomme un autre (ex: renard mange lapin) [11](#page=11).
* **Mutualisme:** Les deux partenaires en tirent un bénéfice (ex: abeille et fleur) [11](#page=11).
* **Symbiose:** Relation vitale et bénéfique pour les deux (ex: bactéries digestives) [11](#page=11).
* **Commensalisme:** Un individu profite sans nuire à l'autre (ex: oiseau dans un arbre) [11](#page=11).
* **Parasitisme:** Un individu vit aux dépens de l'autre (ex: ver dans les intestins) [11](#page=11).
#### 3.3.3 Les services rendus par les écosystèmes
* **Approvisionnement:** Nourriture, eau, bois, médicaments [11](#page=11).
* **Régulation:** Climat, pollution, maladies [11](#page=11).
* **Soutien:** Formation des sols et des lacs [11](#page=11).
* **Culturel:** Paysages, inspiration, équilibre de vie [11](#page=11).
#### 3.3.4 Les producteurs et les réseaux trophiques
* **Producteurs de matière :**
* Producteurs primaires: végétaux fabriquant leur propre matière par photosynthèse [11](#page=11).
* Producteurs secondaires: animaux consommant d'autres êtres vivants pour produire leur matière [11](#page=11).
* **Les chaînes alimentaires:** Suite d'êtres vivants où chacun mange celui qui le précède (ex: herbe → lapin → renard). Chaque être vivant est un maillon [11](#page=11).
* **Le réseau trophique:** Ensemble de chaînes alimentaires interconnectées, représentant toutes les relations de prédation. Un réseau riche indique un écosystème équilibré [11](#page=11).
* **Les régimes alimentaires :**
* Phytophages: mangent des végétaux (herbivores) [11](#page=11).
* Zoophages: mangent des animaux (carnivores) [11](#page=11).
* Omnivores: mangent végétaux et animaux [11](#page=11).
### 3.4 Les conséquences des activités humaines sur la biodiversité
#### 3.4.1 Impacts négatifs
* **Changement d’occupation des sols:** Urbanisation, agriculture, destruction des habitats naturels [12](#page=12).
* **Pollutions:** De l'air, de l'eau et des sols [12](#page=12).
* **Changements climatiques:** Réchauffement, modification des saisons, migration ou disparition d'espèces [12](#page=12).
* **Surexploitation:** Pêche, chasse, déforestation entraînant une baisse des populations [12](#page=12).
* **Espèces envahissantes:** Introduites par l'homme, elles perturbent les écosystèmes locaux [12](#page=12).
#### 3.4.2 Une crise mondiale
Le rythme actuel d'extinction est 100 à 1 000 fois plus rapide que le rythme naturel. En France, près de 20 % des espèces évaluées sont menacées [12](#page=12).
#### 3.4.3 Activités humaines positives
* **Protection des habitats:** Trames vertes, écoponts, réserves naturelles [12](#page=12).
* **Limitation de la pollution:** Tri des déchets, réduction des gaz à effet de serre [12](#page=12).
* **Protection des espèces:** Programmes de sauvegarde, lois de conservation [12](#page=12).
* **Éducation:** Sensibilisation et choix de produits respectueux de l'environnement [12](#page=12).
* **Réduction de la consommation:** Recyclage et sobriété énergétique [12](#page=12).
> **Tip:** Les activités humaines ont un double impact: elles peuvent détruire ou protéger la biodiversité selon les choix effectués [12](#page=12).
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# Les systèmes du corps humain et leur fonctionnement
Ce thème explore le fonctionnement interconnecté des systèmes circulatoire, nerveux et immunitaire, ainsi que les processus physiologiques fondamentaux tels que la digestion, l'absorption des nutriments, leur utilisation, et les adaptations du corps à l'effort physique.
### 4.1 La digestion et l'absorption des nutriments
La digestion est le processus de transformation des aliments en nutriments assimilables par le corps, combinant des actions mécaniques et chimiques. Elle débute dans la bouche avec la mastication et l'action de l'amylase salivaire, se poursuit dans l'estomac où la pepsine et la lipase agissent sur les protéines et les lipides, puis dans le duodénum et l'intestin grêle avec l'intervention de sucs pancréatiques, de la bile et d'autres enzymes digestives. Dans le côlon, des contractions et la fermentation par le microbiote complètent le processus [12](#page=12).
L'absorption des nutriments a lieu principalement dans l'intestin grêle, facilitée par les villosités et microvillosités. Les nutriments pénètrent dans le sang (glucose, acides aminés) ou la lymphe (acides gras, glycérol). L'eau est absorbée dans le côlon [12](#page=12).
> **Tip:** Comprendre la digestion est essentiel pour appréhender le rôle de l'alimentation dans le fonctionnement corporel et l'importance d'une alimentation équilibrée et d'une bonne hygiène de vie pour la santé [12](#page=12).
### 4.2 Le devenir des nutriments
Une fois digérés et absorbés, les nutriments sont transportés via le sang ou la lymphe jusqu'aux cellules pour être utilisés, assimilés ou stockés [13](#page=13).
* **Production d'énergie:** Le glucose peut être utilisé sans oxygène par fermentation (rapide mais peu efficace) ou avec oxygène par respiration (plus efficace, rendement d'environ 40%) [13](#page=13).
* **Assimilation:** Les nutriments servent à la construction et au renouvellement des cellules, permettant la biosynthèse des protéines, lipides et acides nucléiques. Ils sont cruciaux pour la croissance, le fonctionnement et l'entretien du corps [13](#page=13).
* **Stockage:** Le glucose est stocké sous forme de glycogène dans le foie et les muscles. Les acides gras sont stockés sous forme de triglycérides dans le tissu adipeux. Le fer est stocké dans le foie, et le calcium ainsi que le magnésium dans les os. Les vitamines liposolubles (A, D, E, K) sont également stockées dans le tissu adipeux, tandis que les autres vitamines en excès sont éliminées [13](#page=13).
> **Tip:** L'équilibre nutritionnel, englobant l'alimentation et les dépenses énergétiques liées à l'activité physique, est fondamental pour la croissance, l'immunité, la fertilité et un vieillissement en bonne santé. Un déséquilibre peut favoriser des maladies chroniques [13](#page=13).
Les besoins nutritionnels varient selon l'âge, le sexe, la morphologie, l'activité et l'état physiologique. La diversité alimentaire est essentielle car aucun aliment ne couvre tous les besoins. La malnutrition peut se manifester par la dénutrition, des carences, du surpoids, de l'obésité, ou des maladies non transmissibles liées à l'alimentation. La balance énergétique, l'équilibre entre apports alimentaires et dépenses énergétiques, est un concept clé en nutrition [13](#page=13).
### 4.3 Le système circulatoire
Le système circulatoire, composé des systèmes cardiovasculaire (cœur, vaisseaux sanguins) et lymphatique (ganglions, vaisseaux lymphatiques), assure le transport de substances essentielles. Le sang véhicule nutriments, gaz, hormones, déchets et anticorps, tandis que la lymphe transporte lipides, hormones et globules blancs [14](#page=14).
La **double circulation du sang** est assurée par le cœur, qui agit comme une double pompe :
* **Circulation pulmonaire (petite circulation):** Le sang pauvre en oxygène part du cœur, va aux poumons pour se charger en oxygène, puis retourne au cœur [14](#page=14).
* **Circulation systémique (grande circulation):** Le sang riche en oxygène quitte le cœur pour distribuer l'oxygène et les nutriments aux organes, puis revient au cœur, appauvri en oxygène [14](#page=14).
Les échanges gazeux et nutritifs s'effectuent dans les capillaires, des vaisseaux très fins. Les organes sont généralement connectés en parallèle, à l'exception de l'intestin et du foie où le sang passe d'abord par l'intestin pour récupérer les nutriments, puis par le foie pour filtration et traitement. Les vaisseaux se divisent en artères (du cœur vers les organes), veines (des organes vers le cœur), et capillaires [14](#page=14).
Le cœur est un organe musculaire creux divisé en quatre cavités (deux oreillettes, deux ventricules) séparées par une cloison. Des valvules empêchent le reflux sanguin. Le **cycle cardiaque** comprend la diastole (remplissage) et la systole (éjection). Le rôle principal du cœur est de propulser le sang pour oxygéner les organes et éliminer les déchets [14](#page=14).
### 4.4 Le système nerveux
Le système nerveux est un réseau de neurones transmettant des messages électriques, divisé en système nerveux central (encéphale, moelle épinière) et système nerveux périphérique (nerfs sensoriels et moteurs). Les nerfs acheminent les messages sensoriels (stimuli) et moteurs (vers les muscles) [15](#page=15).
* **Commande volontaire:** Les aires motrices du cerveau initient les mouvements volontaires de manière controlatérale (hémisphère gauche contrôle le côté droit du corps et vice-versa) [15](#page=15).
* **Commande réflexe:** Il s'agit d'une réaction rapide, involontaire et automatique à un stimulus, comme le réflexe myotatique. Le circuit nerveux impliqué est l'**arc réflexe**: stimulus → récepteur → nerf sensitif → moelle épinière → nerf moteur → muscle → réponse [15](#page=15).
Le cerveau, composé de neurones et de cellules gliales, possède des aires fonctionnelles spécialisées: lobe frontal (motricité volontaire, décision), lobe pariétal (sensations, spatialisation), lobe occipital (vision), lobe temporal (audition, mémoire), et le système limbique (émotions, mémoire). Les neurones communiquent via les dendrites, axones et synapses, et l'intégration des messages se fait au corps cellulaire [15](#page=15).
### 4.5 Les effets de l’effort physique
L'effort physique a des conséquences à court et à long terme sur le corps [16](#page=16).
* **À court terme (pendant l'effort):** Les muscles augmentent leur demande en énergie, entraînant une augmentation du rythme cardiaque et de la ventilation. Le sang est prioritairement dirigé vers les muscles actifs grâce à la régulation des sphincters et à la vasodilatation des vaisseaux musculaires [16](#page=16).
* **À long terme (avec entraînement régulier):** Le myocarde se renforce, le nombre de capillaires augmente dans les muscles, le cœur et les poumons, et la fréquence cardiaque au repos ainsi que la pression artérielle diminuent. Le corps devient plus résistant et le risque de maladies cardiovasculaires diminue [16](#page=16).
> **Tip:** L'effort physique modifie le fonctionnement du corps à court terme et le renforce à long terme, contribuant ainsi à la santé globale [16](#page=16).
### 4.6 Le système immunitaire
Le système immunitaire protège l'organisme contre les agents pathogènes (virus, bactéries, champignons). Il est constitué de leucocytes (globules blancs) et d'organes comme la moelle osseuse, les ganglions, la rate et le thymus. Il existe deux types de réponses immunitaires [16](#page=16):
* **Réponse innée:** Rapide, non spécifique et présente dès la naissance. La réaction inflammatoire (rougeur, chaleur, gonflement, douleur) est un exemple de réponse innée, où les leucocytes infiltrent les tissus et les phagocytes éliminent microbes et cellules mortes [16](#page=16).
* **Réponse adaptative:** Plus lente, spécifique et dotée d'une mémoire immunitaire. Elle implique les lymphocytes B (production d'anticorps), les lymphocytes T4 (activation d'autres cellules) et les lymphocytes T8 (destruction des cellules infectées). La création de cellules mémoire permet une réaction plus rapide lors d'une nouvelle infection [16](#page=16).
La vaccination exploite la mémoire immunitaire pour protéger contre des maladies sans que l'on tombe malade [16](#page=16).
### 4.7 Synapse, substances et sommeil
La transmission du message nerveux se fait de manière électrique à l'intérieur du neurone et devient chimique dans la **synapse**, l'espace de communication entre deux neurones. Les neurotransmetteurs libérés dans la synapse se fixent sur des récepteurs de la cellule suivante, créant un nouveau message dont l'intensité dépend de la quantité de neurotransmetteurs [17](#page=17).
Les substances exogènes et les drogues, non produites par le corps, modifient le fonctionnement des synapses en imitant les neurotransmetteurs, en augmentant leur quantité ou en les bloquant. Elles peuvent entraîner des troubles graves, des maladies, des accidents et la dépendance. Les drogues et comportements addictifs dérèglent le circuit de la récompense (dopamine), entraînant une dépendance compulsive et une diminution du plaisir naturel [17](#page=17).
Le sommeil est essentiel pour la récupération, la mémorisation, l'apprentissage, la croissance et la concentration. Un sommeil sain comprend 3 à 5 cycles de 90 minutes. Le manque de sommeil peut avoir des conséquences négatives sur la santé, telles que la prise de poids, l'hypertension, le diabète et des troubles cardiovasculaires. Les durées de sommeil recommandées varient considérablement avec l'âge [17](#page=17).
> **Tip:** Nos comportements, notre consommation de substances et notre sommeil ont une influence directe sur le fonctionnement cérébral et notre santé globale. Il est crucial de sensibiliser à l'importance du sommeil et de comprendre le fonctionnement du corps humain pour adopter une bonne hygiène de vie [17](#page=17).
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# La Terre, l'Univers et les phénomènes naturels
Ce thème explore la composition et l'organisation de l'Univers, les mouvements de la Terre, les phénomènes géologiques, la météorologie, les climats et les paysages.
### 5.1 La structuration et la composition de l'Univers
L'Univers, englobant toute matière, énergie, espace et temps, est né il y a environ 13,7 milliards d'années. Il est régi par des lois physiques fondamentales telles que la gravité, la lumière et le mouvement [18](#page=18).
#### 5.1.1 Organisation de l'Univers
L'Univers est structuré en centaines de milliards de galaxies, chacune contenant des étoiles, des planètes, du gaz et de la poussière. Notre galaxie, la Voie lactée, compte entre 100 et 200 milliards d'étoiles, dont notre Soleil [18](#page=18).
#### 5.1.2 Formation et composition de l'Univers
Le modèle du Big Bang décrit la naissance et l'évolution de l'Univers. Après le Big Bang, des nucléons (protons et neutrons) se sont formés, suivis par les premiers atomes, puis la création des galaxies et du Système solaire. La composition chimique de l'Univers est dominée par l'hydrogène (environ 90%) et l'hélium (environ 9%). Les éléments plus lourds, tels que l'oxygène, le carbone et le fer, sont synthétisés au sein des étoiles par des réactions de fusion nucléaire, qui libèrent également l'énergie nécessaire à leur rayonnement [18](#page=18).
### 5.2 Le Système solaire
Formé il y a environ 4,6 milliards d'années, le Système solaire est centré sur le Soleil, qui représente 99,9% de sa masse totale. Autour du Soleil gravitent des planètes, des satellites, des astéroïdes et des comètes sur des orbites quasi circulaires [19](#page=19).
#### 5.2.1 Les planètes
Les planètes du Système solaire se divisent en deux catégories :
* **Planètes rocheuses:** Mercure, Vénus, Terre, Mars [19](#page=19).
* **Planètes géantes gazeuses:** Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune [19](#page=19).
### 5.3 La Terre et la Lune
La Lune est le satellite naturel de la Terre, environ cinquante fois plus petite et d'un diamètre d'environ 3 474 km. Elle orbite autour de la Terre en 27,3 jours sur une trajectoire quasi circulaire, à une distance moyenne de 384 000 km [19](#page=19).
#### 5.3.1 Les phases de la Lune
La Lune ne produit pas sa propre lumière mais réfléchit celle du Soleil. Les phases lunaires observées (nouvelle Lune, croissant, quartier, gibbeuse, pleine Lune, dernier quartier, dernier croissant) résultent des changements de sa position par rapport à la Terre et au Soleil [19](#page=19).
#### 5.3.2 La face cachée de la Lune
La Lune tourne sur elle-même en même temps qu'elle orbite autour de la Terre, ce qui explique pourquoi seule une face nous est visible depuis la Terre [19](#page=19).
### 5.4 La Terre et ses mouvements
La Terre est un corps céleste dont la surface est divisée en deux hémisphères par l'équateur. La localisation sur Terre est facilitée par l'utilisation de parallèles et de méridiens, le méridien de Greenwich servant de référence, ainsi que par les coordonnées géographiques (latitude et longitude) [20](#page=20).
#### 5.4.1 La rotation de la Terre
La Terre effectue une rotation complète sur elle-même en 24 heures, autour d'un axe incliné. Ce mouvement est responsable de l'alternance entre le jour et la nuit [20](#page=20).
#### 5.4.2 La révolution de la Terre
La Terre orbite autour du Soleil en 365,25 jours. Ce mouvement de révolution, combiné à l'inclinaison de son axe de rotation, est la cause des saisons [20](#page=20).
#### 5.4.3 Les saisons
Les saisons sont marquées par des événements astronomiques clés :
* **Équinoxes (21 mars et 23 septembre):** Jour et nuit d'une durée égale [20](#page=20).
* **Solstices (21 juin et 21 décembre):** Jour le plus long et jour le plus court [20](#page=20).
L'inclinaison de l'axe terrestre influence la hauteur du Soleil dans le ciel et la durée du jour, modulant ainsi les températures et les saisons [20](#page=20).
### 5.5 La dynamique interne et la tectonique des plaques
La surface terrestre est fragmentée en plaques tectoniques qui reposent sur une couche plus malléable, l'asthénosphère. Les mouvements du manteau terrestre, dus à sa chaleur interne, provoquent le déplacement de ces plaques [21](#page=21).
#### 5.5.1 Interactions entre plaques
Les mouvements des plaques tectoniques entraînent divers phénomènes géologiques :
* **Rapprochement des plaques:** Formation de montagnes, d'activité volcanique et de séismes [21](#page=21).
* **Écartement des plaques:** Formation de dorsales océaniques et remontée de magma, accompagnée de séismes [21](#page=21).
* **Glissement des plaques:** Création de failles et survenue de séismes [21](#page=21).
#### 5.5.2 Phénomènes majeurs
* **Subduction:** Une plaque tectonique plonge sous une autre [21](#page=21).
* **Dorsale:** Les plaques s'écartent et du magma remonte à la surface [21](#page=21).
Ces processus sont à l'origine de la formation des reliefs, des séismes et du volcanisme [21](#page=21).
#### 5.5.3 Les séismes
Un séisme est une libération soudaine d'énergie dans la croûte terrestre, se produisant au niveau d'une faille ou d'un hypocentre. Les ondes sismiques se propagent dans toutes les directions, et le point à la surface directement au-dessus de l'hypocentre est appelé épicentre [21](#page=21).
##### 5.5.3.1 Mesure des séismes
* **Magnitude:** Quantifie l'énergie libérée, mesurée par l'échelle de Richter ou de moment [21](#page=21).
* **Intensité:** Évalue les effets ressentis par les humains et les dégâts causés, mesurée par les échelles MSK ou EMS-98 [21](#page=21).
Les séismes sont enregistrés à l'aide de sismographes [21](#page=21).
##### 5.5.3.2 Aléa, enjeu et risque sismique
* **Aléa sismique:** La probabilité qu'un séisme survienne dans une région donnée [21](#page=21).
* **Enjeu:** Ce qui peut être affecté par un séisme, tel que les populations, les bâtiments et les activités [21](#page=21).
* **Risque sismique:** La combinaison de l'aléa et des enjeux, déterminant les dommages potentiels [21](#page=21).
##### 5.5.3.3 Prévention et protection
Les mesures de prévention incluent la surveillance des séismes via des réseaux de sismographes, l'éducation et les exercices de sécurité pour la population, la construction de bâtiments parasismiques adaptés aux zones à risque, et une gestion de crise efficace en cas de séisme ou de tsunami [21](#page=21).
### 5.6 Le volcanisme
Une éruption volcanique est l'émission de magma (roche en fusion, gaz, matériaux solides) à la surface de la Terre. Le magma provient du manteau, remonte sous pression, s'accumule dans une chambre magmatique, et son éruption survient lorsque la pression devient trop importante [22](#page=22).
#### 5.6.1 Types d'éruptions
* **Éruptions effusives:** Caractérisées par une lave fluide et présentant peu de danger [22](#page=22).
* **Éruptions explosives:** Impliquent une grande quantité de gaz et sont très dangereuses [22](#page=22).
#### 5.6.2 Aléas et risques volcaniques
Le risque volcanique est la combinaison du danger (aléa) et de l'exposition des populations. La prévision des éruptions est complexe en raison de la singularité du comportement de chaque volcan [22](#page=22).
#### 5.6.3 Surveillance et prévention
Environ 1 500 volcans actifs sont surveillés dans le monde, avec 40 à 50 éruptions annuelles. Les mesures de prévention incluent le travail des observatoires volcanologiques, la construction d'infrastructures adaptées et la gestion de crise [22](#page=22).
### 5.7 La météorologie
La météorologie est la science qui étudie les phénomènes atmosphériques tels que les nuages, les précipitations et les vents. Elle analyse les causes et les effets des changements climatiques en utilisant des modèles et des données collectées par des stations, des satellites et des radars pour prévoir le temps. Les instruments couramment utilisés sont le baromètre, le thermomètre, l'hygromètre et l'anémomètre [22](#page=22).
#### 5.7.1 La pression atmosphérique
La pression atmosphérique est la force exercée par l'air sur la surface terrestre, diminuant avec l'altitude. Les différences de pression atmosphérique sont à l'origine des vents, qui soufflent des zones de haute pression vers les zones de basse pression. Dans l'hémisphère nord, le vent tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour des anticyclones (haute pression) et dans le sens inverse autour des dépressions (basse pression) [22](#page=22).
#### 5.7.2 Les risques météorologiques
En France, Météo-France surveille neuf phénomènes météorologiques potentiellement dangereux: vent violent, vagues-submersions, pluie-inondation, crues, orages, neige-verglas, avalanches, canicule et grand froid. Les cyclones sont des tourbillons tropicaux d'une extrême violence, pouvant atteindre des vitesses de 250 km/h. Le risque météorologique dépend de l'aléa (probabilité du phénomène) et des enjeux (populations, infrastructures) [22](#page=22).
### 5.8 Les grandes zones climatiques
Le climat d'une région est défini par les températures, précipitations et vents observés sur une longue période, résultant de l'interaction entre l'atmosphère, l'hydrosphère, la géosphère et la biosphère [23](#page=23).
#### 5.8.1 Formation des zones climatiques
La forme sphérique de la Terre entraîne une répartition inégale du rayonnement solaire: plus direct et intense à l'équateur, et plus incliné et faible aux pôles. Ceci crée trois grandes zones climatiques: la zone chaude (autour de l'équateur), les zones tempérées (entre les tropiques et les cercles polaires) et les zones froides (près des pôles) [23](#page=23).
#### 5.8.2 Circulation atmosphérique et climat
La circulation atmosphérique, où l'air chaud s'élève à l'équateur et redescend vers les pôles, influence la création de vents, de courants et les régimes de précipitations. Le climat a un impact direct sur la répartition de la végétation, comme illustré par la forêt dense dans les climats tropicaux et les déserts dans les climats secs. La classification de Köppen-Geiger distingue les climats tropicaux, secs, tempérés, continentaux et polaires [23](#page=23).
### 5.9 Les changements climatiques
#### 5.9.1 Cycles climatiques du Quaternaire
Le Quaternaire a été marqué par une alternance de périodes glaciaires et interglaciaires tous les 100 000 ans, expliquée par les paramètres de Milankovitch qui modifient la distribution du rayonnement solaire sur Terre [23](#page=23).
#### 5.9.2 Le changement climatique actuel
Le climat est déterminé par l'équilibre entre l'énergie reçue et l'énergie renvoyée par la Terre (bilan radiatif global). L'effet de serre naturel maintient une température moyenne de +15 °C, sans quoi elle serait de –18 °C. Le réchauffement climatique actuel est accéléré par les émissions humaines de gaz à effet de serre, entraînant la fonte des glaces, l'élévation du niveau de la mer et une augmentation des événements climatiques extrêmes [23](#page=23).
#### 5.9.3 Réponses aux changements climatiques
Les réponses possibles incluent l'atténuation, visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre, et l'adaptation, qui consiste à anticiper les effets du changement climatique et à en limiter les conséquences [23](#page=23).
### 5.10 Les paysages
Un paysage est l'ensemble visible d'un espace géographique, intégrant des éléments naturels (relief, végétation, climat) et humains (routes, bâtiments, cultures). Les types de paysages varient: urbain, rural, montagneux, désertique, côtier [24](#page=24).
#### 5.10.1 Lecture d'un paysage
Pour analyser un paysage, il faut observer le relief, les composants géologiques, la végétation, les activités humaines et l'influence du climat. Par exemple, un climat méditerranéen de montagne se caractérise par des étés chauds, des hivers froids et de la neige en altitude [24](#page=24).
#### 5.10.2 Climat, sol et peuplement
Le sol, qui se forme lentement à partir de la roche mère et du climat, influence la fertilité des terres et la disponibilité en eau. La présence d'un sol fertile et l'accès à l'eau favorisent une végétation abondante, ce qui peut entraîner une densité de population plus élevée [24](#page=24).
#### 5.10.3 Formation d'un sol
Un sol est structuré en horizons, incluant la litière, l'humus et la roche altérée. L'humus est issu de la décomposition de matière organique par des micro-organismes et des micro-faunes, favorisée par l'humidité, la température, l'aération et un pH neutre [24](#page=24).
### 5.11 La déforestation
La déforestation est la réduction durable ou définitive des surfaces forestières, principalement due à des activités humaines telles que l'agriculture, l'élevage, l'exploitation du bois et l'urbanisation. Environ 10 millions d'hectares de forêt sont perdus chaque année, alors que les forêts couvrent un tiers de la surface terrestre et abritent environ 80% des espèces terrestres [24](#page=24).
#### 5.11.1 Conséquences de la déforestation
Les conséquences incluent la perte de biodiversité, la fragmentation des habitats, la dégradation des sols, la perturbation du cycle de l'eau, et une augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, contribuant au réchauffement climatique. L'accès à l'eau et la sécurité alimentaire sont également affectés [24](#page=24).
#### 5.11.2 Solutions face à la déforestation
Les solutions comprennent l'exploitation durable des forêts (coupe raisonnée, régénération naturelle), le reboisement, l'adoption de législations protectrices et une gestion durable des ressources forestières, comme pratiquée par l'Office national des forêts (ONF) en France [24](#page=24).
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# La matière, l'énergie et les circuits électriques
Ce thème explore les différents états de la matière, les transformations qui les affectent, la constitution fondamentale de la matière à travers les atomes et molécules, les réactions chimiques, ainsi que les concepts d'énergie, ses sources, ses formes et son transfert, pour aboutir à la compréhension des circuits électriques.
### 6.1 Les états de la matière et leurs changements
La matière se présente sous trois états principaux: solide, liquide et gazeux [25](#page=25).
* **Solide** : forme et volume fixes.
* **Liquide** : volume fixe, forme variable.
* **Gazeux** : ni forme ni volume fixes, occupe tout l'espace.
Les changements d'état sont des transformations physiques provoquées par des variations de température ou de pression, impliquant un transfert d'énergie thermique [25](#page=25).
* **Fusion** : solide → liquide.
* **Vaporisation** : liquide → gaz.
* **Condensation** : gaz → liquide.
* **Solidification** : liquide → solide.
Pour l'eau pure, les températures de référence sont 0 °C pour la fusion et 100 °C pour la vaporisation. La masse est conservée lors de ces changements [25](#page=25).
### 6.2 Corps purs, mélanges et solutions
* **Corps pur**: constitué d'un seul type de particules [25](#page=25).
* **Mélange**: contient plusieurs types de particules [25](#page=25).
* **Mélange homogène**: les composants ne sont pas distinguables (ex: eau salée) [25](#page=25).
* **Mélange hétérogène**: les composants sont distinguables (ex: eau et huile) [25](#page=25).
Dans les solutions aqueuses, l'eau agit comme solvant et dissout un soluté. Si le soluté se dissout, il est dit soluble; sinon, il est insoluble. Une solution saturée survient lorsque le solvant ne peut plus dissoudre de soluté supplémentaire. La dissolution conserve la masse totale, car le soluté se décompose en particules invisibles [26](#page=26).
### 6.3 Atomes et molécules
La matière est constituée d'atomes, qui sont les unités de base de chaque élément chimique. Chaque atome possède un nom et un symbole, et est caractérisé par son numéro atomique (Z), qui représente le nombre de protons dans son noyau (#page=26, 27). Le nombre de masse (A) est la somme des protons et des neutrons dans le noyau. Les atomes peuvent s'assembler pour former des molécules, qui ont une formule chimique décrivant leur composition [26](#page=26) [27](#page=27).
* **Atome**: noyau (protons + neutrons) et nuage électronique (électrons). Le noyau est très petit et dense [26](#page=26).
* **Molécule**: assemblage d'atomes liés [26](#page=26).
Un élément chimique est défini par son numéro atomique (Z) et son symbole. Les éléments sont organisés dans le tableau périodique par Z croissant [27](#page=27).
Une **entité chimique** est une particule unique (atome, molécule, ion). Une **espèce chimique** est un ensemble d'entités identiques [27](#page=27).
### 6.4 Transformations chimiques
Une **transformation physique** ne modifie pas la structure des espèces chimiques (ex: changement d'état, dissolution). Une **transformation chimique** implique la réaction et la transformation des espèces, créant de nouveaux produits à partir de réactifs [27](#page=27).
* Les réactions chimiques peuvent être décrites par leur état initial et final, leur bilan de réaction (noms des réactifs et produits) et leur équation chimique (formules chimiques ajustées) [27](#page=27).
* Les réactions **exothermiques** libèrent de l'énergie, tandis que les réactions **endothermiques** absorbent de l'énergie [27](#page=27).
#### 6.4.1 La combustion
La combustion nécessite un combustible, un comburant (souvent le dioxygène O₂) et une source d'énergie. C'est une transformation chimique exothermique [28](#page=28).
* **Combustion complète**: produit du dioxyde de carbone (CO₂) et de l'eau (H₂O) [28](#page=28).
* **Combustion incomplète**: manque d'oxygène, produit du monoxyde de carbone (CO, toxique), de la suie et des fumées [28](#page=28).
Le dioxyde de carbone peut être détecté avec de l'eau de chaux (qui devient trouble) et l'eau avec du sulfate de cuivre anhydre (qui devient bleu). La combustion des hydrocarbures produit de l'énergie thermique, utilisée dans les moteurs thermiques [28](#page=28).
### 6.5 Les mouvements et la vitesse
La description d'un mouvement nécessite de définir un **système** (objet étudié) et un **référentiel** (point de vue). Le mouvement est relatif à son référentiel. La **trajectoire** est l'ensemble des positions successives d'un point du système (rectiligne, circulaire, curviligne). L'allure du mouvement (vitesse) peut être uniforme (constante), accélérée (augmentant) ou ralentie (diminuant) [28](#page=28).
La **vitesse moyenne** est calculée par $v = \frac{d}{\Delta t}$ où $d$ est la distance et $\Delta t$ est la durée. La vitesse a une valeur, une direction et un sens [29](#page=29).
La vitesse influence la **distance d'arrêt** d'un véhicule, qui est la somme de la distance de réaction ($D_r = v \times \Delta t_r$) et de la distance de freinage ($D_a = D_r + D_f$) [29](#page=29).
L' **énergie cinétique** ($E_c$), l'énergie liée au mouvement, est donnée par la formule :
$$E_c = \frac{1}{2} \times m \times v^2$$
où $m$ est la masse en kilogrammes et $v$ est la vitesse en mètres par seconde. Plus la vitesse est élevée, plus l'énergie cinétique est grande [29](#page=29).
### 6.6 Propriétés de l'air et concept de poids
L'air est un mélange de gaz (principalement diazote et dioxygène) qui n'a pas de forme propre et occupe tout l'espace disponible. Il exerce une pression et est compressible et expansible. Les activités humaines sont une source majeure de polluants atmosphériques, tels que les gaz à effet de serre (CO₂, CH₄) et les particules fines, contribuant au réchauffement climatique et aux pluies acides [30](#page=30).
* **Masse (m)**: quantité de matière, invariable, mesurée en kilogrammes (kg) avec une balance [30](#page=30).
* **Poids (P)**: force d'attraction de la Terre, mesurée en newtons (N) avec un dynamomètre, et variant selon le lieu [30](#page=30).
### 6.7 Actions mécaniques et interactions
Une **action mécanique** est une interaction entre deux objets qui peut déformer, mettre en mouvement, ou modifier la vitesse ou la trajectoire d'un objet. Ces actions peuvent être [31](#page=31):
* **De contact**: nécessitent un contact direct (pousser, tirer) [31](#page=31).
* **À distance**: agissent sans contact (gravitationnelle, magnétique, électrostatique) [31](#page=31).
Les actions peuvent être localisées ou réparties. Lorsqu'un objet A agit sur un objet B, B agit aussi sur A; c'est une **interaction** [31](#page=31).
### 6.8 Sources et formes d'énergie
L'énergie provient de **sources renouvelables** (Soleil, vent, eau) ou **non renouvelables** (charbon, pétrole, gaz, uranium). L'énergie se présente sous diverses formes: chimique, lumineuse, thermique, cinétique, potentielle de position, et nucléaire. L'unité de mesure de l'énergie est le joule (J) [32](#page=32).
* **Transfert d'énergie**: échange de la même forme d'énergie entre deux corps (ex: transfert thermique) [32](#page=32).
* **Conversion d'énergie**: transformation d'une forme d'énergie en une autre, dans le respect de la conservation de l'énergie [32](#page=32).
### 6.9 Circuits électriques
L' **intensité électrique** caractérise le courant circulant dans un circuit et se mesure en ampères (A). La **tension électrique** (U) est ce qui permet au courant de circuler et se mesure en volts (V). Le sens conventionnel du courant est opposé au déplacement réel des électrons et va de la borne positive à la borne négative du générateur [32](#page=32) [34](#page=34).
#### 6.9.1 Types de circuits
* **Circuit en série**: une seule boucle, tous les dipôles sont connectés à la suite; si un dipôle est défectueux, tout le circuit s'arrête [33](#page=33).
* **Circuit en dérivation (parallèle)**: plusieurs boucles indépendantes; si un dipôle est défectueux, les autres continuent de fonctionner [33](#page=33).
Un **court-circuit** se produit lorsque les bornes d'un dipôle sont mises en contact direct, ce qui peut endommager le générateur et provoquer un incendie. Un interrupteur permet de commander le circuit, le rendant ouvert (courant ne circule pas) ou fermé (courant circule). Les diodes et les DEL imposent un sens au courant [33](#page=33) [34](#page=34).
Un circuit électrique comprend un générateur (fournit l'énergie), des récepteurs (convertissent l'énergie) et des fils de connexion [34](#page=34).
### 6.10 Transmission d'information
La transmission d'information implique l'émission et la réception d'un signal via différents modes: onde sonore (nécessite un milieu), onde électromagnétique (ne nécessite pas de milieu), câble conducteur, ou fibre optique. La chaîne de transmission comprend la source d'information, l'émetteur, le type de transmission, la nature du signal, le récepteur et le destinataire [33](#page=33).
### 6.11 Les signaux sonores
Le son est produit par la vibration d'un objet, qui crée des ondes se propageant dans un milieu (solide, liquide, gaz). La vitesse du son dépend du milieu et de sa température. La **fréquence sonore** (en hertz, Hz) détermine la perception du son comme grave ou aigu. L' **intensité acoustique** et le **niveau d'intensité acoustique** (en décibels, dB) déterminent la perception de la force du son et peuvent affecter l'audition [34](#page=34).
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# Les objets techniques et l'environnement numérique
Ce thème aborde la conception et le fonctionnement des objets techniques, leur fabrication sous contraintes, ainsi que les bases de l'architecture informatique, des langages de programmation et de l'environnement numérique [35](#page=35).
### 7.1 Les objets techniques
Un objet technique est créé par l'être humain pour satisfaire un besoin spécifique. Il se distingue des objets naturels par son origine artificielle et sa finalité [35](#page=35).
#### 7.1.1 Fonctions d'un objet technique
Les objets techniques remplissent plusieurs types de fonctions [35](#page=35):
* **Fonction d'usage**: Elle décrit à quoi sert l'objet [35](#page=35).
* **Fonction d'estime**: Elle englobe les aspects qui plaisent à l'utilisateur, tels que la forme, la couleur, le design ou le prix [35](#page=35).
* **Fonction technique**: C'est l'ensemble des actions nécessaires pour que l'objet puisse remplir sa fonction d'usage [35](#page=35).
#### 7.1.2 Identification d'un besoin
L'identification précise d'un besoin permet de guider la conception d'un objet technique. Elle se décompose en plusieurs questions clés :
* Qui est l'utilisateur concerné [35](#page=35)?
* Quel est le besoin à satisfaire [35](#page=35)?
* Où le besoin est-il ressenti [35](#page=35)?
* Quand ce besoin se manifeste-t-il [35](#page=35)?
* Comment se présente ce besoin [35](#page=35)?
* Pourquoi ce besoin existe-t-il [35](#page=35)?
#### 7.1.3 Réalisation d'un objet technique
La création d'un objet technique est soumise à diverses contraintes, notamment celles liées aux matériaux, au coût, à la sécurité et à l'impact environnemental. Le **cahier des charges** est un document essentiel qui formalise le besoin et les spécifications techniques, guidant ainsi les étapes de conception et de fabrication de l'objet [35](#page=35).
> **Tip:** Un objet technique est toujours conçu dans le but de répondre à un besoin, en intégrant des fonctions d'usage, d'estime et des fonctions techniques spécifiques [35](#page=35).
### 7.2 L'environnement numérique
L'environnement numérique est fondamentalement basé sur les ordinateurs et les systèmes programmables qui traitent des données [35](#page=35).
#### 7.2.1 Architecture d'un ordinateur
Un ordinateur est un système programmable dont l'architecture est généralement composée des éléments suivants [35](#page=35):
* **Unités de traitement** :
* **UC (Unité de Contrôle)**: Responsable de la coordination de toutes les opérations de l'ordinateur [35](#page=35).
* **UAL (Unité Arithmétique et Logique)**: Effectue les calculs et les opérations logiques [35](#page=35).
* **Mémoire** :
* **RAM (Random Access Memory)**: Mémoire vive, utilisée pour stocker temporairement les données et les programmes en cours d'exécution [35](#page=35).
* **ROM (Read-Only Memory)**: Mémoire morte, contenant des informations permanentes, généralement non modifiables par l'utilisateur [35](#page=35).
* **Périphériques** : Ce sont les dispositifs qui permettent à l'ordinateur d'interagir avec le monde extérieur.
* **Périphériques d'entrée**: Clavier, souris, microphone, etc., qui transmettent des données à l'ordinateur [35](#page=35).
* **Périphériques de sortie**: Écran, imprimante, haut-parleurs, etc., qui affichent ou transmettent des informations depuis l'ordinateur [35](#page=35).
#### 7.2.2 Langages de programmation
Un programme informatique est une séquence d'instructions conçues pour opérer sur des données. Il existe différents niveaux de langages de programmation [35](#page=35):
* **Langage machine**: Constitué de suites de bits (0 et 1), il est directement compréhensible par la machine, mais illisible pour un humain [35](#page=35).
* **Langage bas niveau**: Proche du langage machine, il est souvent utilisé pour le développement de pilotes de périphériques et de systèmes d'exploitation [35](#page=35).
* **Langage haut niveau**: Plus lisible par l'être humain (exemples: Python, Java), il est principalement utilisé pour créer des applications [35](#page=35).
* **Langage graphique**: Il permet la programmation par des interfaces visuelles, comme la programmation par blocs (VPL) [35](#page=35).
> **Tip:** L'environnement numérique est structuré par des machines programmables, des langages de codage et une architecture bien définie. Un algorithme est une description séquentielle des actions à effectuer, et la programmation permet d'automatiser ces actions grâce à un langage adapté [35](#page=35).
### 7.3 Les grandeurs physiques et les calculs
Cette section, bien qu'évoquée, n'est pas détaillée dans le contenu fourni pour la page 35. Elle ferait probablement le lien entre les objets techniques, l'environnement numérique et les traitements de données issus de mesures physiques.
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## Erreurs courantes à éviter
- Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens
- Portez attention aux formules et définitions clés
- Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section
- Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents
Glossary
| Term | Definition |
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| Terme | Définition |
| Science | Domaine de connaissances qui vise à comprendre et expliquer le monde ainsi que ses phénomènes, en s'appuyant sur des observations rigoureuses, des hypothèses testables, des validations répétées et des échanges au sein d'une communauté. Les connaissances scientifiques se construisent de manière progressive et sont susceptibles d'évoluer. |
| Démarche scientifique | Processus systématique d'acquisition de connaissances basé sur l'accumulation de résultats issus d'expériences, de données collectées et de publications. Elle mène à la formation de preuves sur un phénomène, puis potentiellement à un consensus au sein de la communauté scientifique et à l'élaboration d'une théorie, qui reste toujours révisable. |
| Théorie scientifique | Explication d'un phénomène naturel qui a été validée par un ensemble conséquent de preuves issues de la démarche scientifique. Bien que largement acceptée, une théorie scientifique demeure une construction susceptible d'être révisée ou modifiée à la lumière de nouvelles découvertes ou observations. |
| Paragraphe argumenté | Type d'écrit scientifique consistant en une réponse structurée qui utilise à la fois des documents fournis et des connaissances personnelles pour défendre une idée ou expliquer un concept de manière cohérente. |
| Rapport scientifique | Document détaillé qui présente une expérience complète, incluant généralement une introduction pour poser le contexte, une description de la méthode utilisée, la présentation des résultats obtenus et une conclusion qui en interprète la signification. |
| Synthèse de documents | Production écrite qui consiste à organiser et à intégrer des informations provenant de plusieurs sources différentes afin de présenter un résumé cohérent et structuré d'un sujet donné. |
| Résumé scientifique | Condensation de l'essentiel d'un texte, d'un article, ou d'un ensemble d'informations, visant à en présenter les points clés de manière concise et précise. |
| Conception | Représentation initiale qu'un élève a d'un concept avant d'acquérir des connaissances scientifiques, souvent issue de son expérience personnelle, qui peut être logique pour lui mais fausse ou incomplète. |
| Obstacle | Concept ou représentation erronée, issue de l'expérience ou du raisonnement intuitif de l'élève, qui rend difficile l'acquisition de nouvelles connaissances scientifiques et peut résister au changement. |
| Objectif-obstacle | Situation pédagogique conçue spécifiquement pour révéler et dépasser une conception erronée de l'élève, encourageant ainsi la confrontation cognitive et la construction d'un savoir scientifique nouveau. |
| Cellule | Unité fondamentale de la vie, capable de se reproduire et de fonctionner de manière autonome, délimitée par une membrane et contenant des organites spécialisés, essentielle à tous les êtres vivants. |
| Organisme unicellulaire | Être vivant constitué d'une seule cellule qui assume toutes les fonctions vitales nécessaires à sa survie, sa croissance et sa reproduction. |
| Organisme pluricellulaire | Être vivant composé de multiples cellules spécialisées qui collaborent pour assurer les différentes fonctions de l'organisme, formant ainsi des tissus, des organes et des systèmes. |
| ADN | Acide désoxyribonucléique, une molécule universelle présente chez tous les êtres vivants qui porte l'information génétique sous forme de gènes et constitue les chromosomes. |
| Gène | Segment spécifique d'ADN qui contient l'information nécessaire pour fabriquer une protéine ou une molécule fonctionnelle, déterminant ainsi un caractère héréditaire. |
| Chromosome | Structure condensée de l'ADN et des protéines (histones) visible lors de la division cellulaire, contenant l'information génétique sous forme de gènes et transmise aux cellules filles. |
| Mitose | Processus de division cellulaire qui produit deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère, essentiel pour la croissance, la réparation des tissus et la conservation de l'information génétique. |
| Conservation de l'information génétique | Le processus par lequel l'ADN est copié fidèlement lors de la division cellulaire (mitose) afin que chaque nouvelle cellule reçoive la même information génétique complète et fonctionnelle. |
| Patrimoine génétique | L'ensemble des gènes et des chromosomes propres à un individu, déterminé par son espèce, et qui est transmis des parents à leur descendance. |
| Méiose | Division cellulaire spéciale qui produit quatre cellules reproductrices haploïdes (contenant un seul jeu de chromosomes) à partir d'une cellule diploïde, essentielle à la reproduction sexuée. |
| Fécondation | Union d'une cellule reproductrice mâle (spermatozoïde) et d'une cellule reproductrice femelle (ovule) pour former une cellule diploïde (zygote), rétablissant le nombre normal de chromosomes et mélangeant le matériel génétique des parents. |
| Brassage génétique | Mélange aléatoire des gènes provenant des deux parents lors de la formation des gamètes (méiose) et de leur union (fécondation), ce qui conduit à une plus grande diversité génétique au sein d'une espèce. |
| Écosystème | Ensemble formé par la biocénose (tous les êtres vivants d'un milieu) et le biotope (l'environnement physique et chimique de ce milieu), constituant un système vivant et dynamique en constante évolution. |
| Biodiversité | Richesse et variété du monde vivant, incluant la diversité des espèces, la diversité génétique au sein de chaque espèce, et la diversité des écosystèmes présents sur Terre. |
| Photosynthèse | Processus biochimique essentiel réalisé par les végétaux, certaines algues et bactéries, permettant de convertir l'énergie lumineuse en énergie chimique sous forme de matière organique, produisant également du dioxygène. |
| Allèle | Forme alternative d'un même gène, qui peut exister sous plusieurs variations au sein d'une population et dont la fréquence peut varier au cours de l'évolution d'une espèce. |
| Dérive génétique | Variation aléatoire de la fréquence des allèles dans une population, particulièrement marquée dans les petites populations, et qui ne confère pas d'avantage ou de désavantage particulier aux individus porteurs. |
| Sélection naturelle | Processus par lequel les individus possédant des allèles conférant un avantage pour la survie ou la reproduction dans un environnement donné ont tendance à se reproduire davantage, augmentant ainsi la fréquence de ces allèles. |
| Crise biologique | Événement caractérisé par une extinction massive d'espèces à l'échelle planétaire, se produisant sur une période géologiquement courte, et entraînant des transformations profondes de la biodiversité. |
| Arbre phylogénétique | Représentation graphique schématique qui illustre les liens de parenté évolutive entre différentes espèces, montrant les ancêtres communs et les divergences au fil du temps. |
| Chaîne alimentaire | Séquence linéaire d'organismes dans un écosystème où chaque membre se nourrit de celui qui le précède, illustrant le transfert d'énergie et de matière. |
| Réseau trophique | Ensemble complexe et interconnecté de plusieurs chaînes alimentaires au sein d'un même écosystème, représentant l'intégralité des relations de prédation entre les différentes espèces présentes. |
| Mutualisme | Interaction écologique entre deux espèces différentes où les deux partenaires en tirent un bénéfice mutuel, contribuant à leur survie ou à leur reproduction. |
| Parasitisme | Relation écologique dans laquelle un organisme (le parasite) vit aux dépens d'un autre organisme (l'hôte), lui causant un préjudice sans nécessairement le tuer immédiatement. |
| Espèces envahissantes | Organismes introduits par l'activité humaine dans un écosystème où ils n'existent pas naturellement, et qui y prospèrent au point de perturber l'équilibre local et de nuire aux espèces indigènes. |
| Services écosystémiques | Bénéfices que les écosystèmes fournissent à l'humanité, tels que l'approvisionnement en ressources, la régulation du climat, le soutien à la vie, et des bénéfices culturels et récréatifs. |
| Digestion | Processus de transformation des aliments en substances simples (nutriments) que le corps peut absorber et utiliser, impliquant des actions mécaniques et chimiques. |
| Nutriments | Substances organiques et inorganiques provenant des aliments, essentielles à la croissance, au fonctionnement et à l'entretien du corps. |
| Absorption des nutriments | Passage des nutriments digérés de l'intestin grêle vers le sang ou la lymphe pour être distribués aux cellules de l'organisme. |
| Système circulatoire | Ensemble formé par le système cardiovasculaire (cœur, vaisseaux sanguins) et le système lymphatique, responsable du transport du sang et de la lymphe à travers le corps. |
| Cœur | Organe musculaire creux, divisé en quatre cavités, qui fonctionne comme une pompe pour propulser le sang dans les systèmes pulmonaire et systémique. |
| Circulation pulmonaire (petite circulation) | Circuit sanguin qui va du cœur aux poumons pour l'oxygénation du sang, puis retourne au cœur. |
| Circulation systémique (grande circulation) | Circuit sanguin qui va du cœur à l'ensemble des organes du corps pour distribuer l'oxygène et les nutriments, puis retourne au cœur. |
| Système nerveux | Réseau complexe de neurones et de cellules gliales qui transmet des messages électriques et chimiques, permettant la communication, le contrôle des mouvements et le traitement de l'information. |
| Neurone | Cellule nerveuse spécialisée dans la transmission des impulsions nerveuses à travers des signaux électriques et chimiques. |
| Arc réflexe | Circuit nerveux spécifique qui permet une réaction rapide et involontaire à un stimulus, impliquant un récepteur, des nerfs, la moelle épinière et un muscle. |
| Système immunitaire | Système de défense du corps composé de cellules (leucocytes) et d'organes, protégeant l'organisme contre les agents pathogènes et les cellules anormales. |
| Leucocytes (globules blancs) | Cellules sanguines qui jouent un rôle essentiel dans la réponse immunitaire, combattant les infections et les maladies. |
| Réponse innée | Première ligne de défense immunitaire, rapide et non spécifique, présente dès la naissance, qui combat les agents pathogènes de manière générale. |
| Réponse adaptative | Réponse immunitaire plus lente mais spécifique, qui se développe au contact d'un agent pathogène et possède une mémoire pour des réactions futures plus rapides. |
| Synapse | Jonction entre deux neurones ou entre un neurone et une autre cellule, où le message nerveux est transmis, généralement par des neurotransmetteurs. |
| Neurotransmetteurs | Substances chimiques libérées par un neurone qui traversent l'espace synaptique pour transmettre un signal à la cellule suivante. |
| Sommeil | État physiologique réversible de repos caractérisé par une diminution de la conscience et de l'activité musculaire, essentiel à la récupération, à la mémorisation et à la croissance. |
| Univers | L'Univers englobe tout ce qui existe, incluant la matière, l'énergie, l'espace et le temps. Sa formation remonte à environ 13,7 milliards d'années et il est régi par des lois physiques fondamentales comme la gravité et la lumière. |
| Galaxie | Une galaxie est une vaste collection d'étoiles, de planètes, de gaz et de poussière, liées ensemble par la gravité. L'Univers en contient des centaines de milliards, dont notre Voie lactée. |
| Big Bang | Le Big Bang est le modèle cosmologique dominant décrivant l'origine et l'évolution de l'Univers. Il postule que l'Univers a commencé dans un état extrêmement chaud et dense, puis s'est étendu. |
| Fusion nucléaire | La fusion nucléaire est un processus où des noyaux atomiques légers, tels que l'hydrogène, se combinent pour former des noyaux plus lourds, libérant une quantité considérable d'énergie. C'est la source d'énergie des étoiles. |
| Système solaire | Le Système solaire est un ensemble composé d'un astre central, le Soleil, autour duquel gravitent des planètes, des satellites, des astéroïdes et des comètes. Il s'est formé il y a environ 4,6 milliards d'années. |
| Planète | Une planète est un corps céleste qui orbite autour d'une étoile, a une masse suffisante pour que sa propre gravité le maintienne en équilibre hydrostatique (forme quasi sphérique), et a dégagé la région autour de son orbite de tout autre corps. |
| Rotation de la Terre | La rotation de la Terre est son mouvement autour de son axe, accompli en environ 24 heures. Ce mouvement est responsable de l'alternance du jour et de la nuit et de l'inclinaison de l'axe de rotation affecte les saisons. |
| Révolution de la Terre | La révolution de la Terre est son mouvement autour du Soleil, qu'elle complète en environ 365,25 jours. Ce mouvement, combiné à l'inclinaison de l'axe terrestre, est la cause principale des saisons. |
| Saisons | Les saisons sont les variations périodiques des conditions météorologiques observées au cours d'une année. Elles sont causées par la révolution de la Terre autour du Soleil et l'inclinaison de son axe de rotation, qui modifie l'angle d'incidence des rayons solaires. |
| Plaques tectoniques | Les plaques tectoniques sont les fragments de la lithosphère terrestre, la couche externe rigide de la planète. Elles flottent sur l'asthénosphère, une couche plus molle du manteau, et leurs mouvements sont à l'origine des séismes, du volcanisme et de la formation des montagnes. |
| Séisme | Un séisme, ou tremblement de terre, est une libération soudaine d'énergie dans la croûte terrestre, généralement due à des mouvements de plaques tectoniques. Cette énergie se propage sous forme d'ondes sismiques. |
| Épicentre | L'épicentre d'un séisme est le point situé à la surface terrestre, directement au-dessus du foyer (hypocentre), où les secousses sont généralement les plus intenses. |
| Volcanisme | Le volcanisme désigne l'ensemble des phénomènes liés à la remontée de magma (roches fondues) provenant de l'intérieur de la Terre vers la surface. Cela peut se traduire par des éruptions volcaniques. |
| Magma | Le magma est une roche en fusion contenant des gaz et des cristaux, située dans les profondeurs de la Terre. Lorsqu'il atteint la surface, il est appelé lave. |
| Météorologie | La météorologie est la science qui étudie les phénomènes atmosphériques, tels que les nuages, les précipitations et les vents, dans le but de comprendre, d'analyser et de prévoir le temps. |
| Pression atmosphérique | La pression atmosphérique est la force exercée par le poids de la colonne d'air au-dessus d'une surface donnée. Les variations de cette pression, influencées par l'altitude et la température, sont à l'origine des vents. |
| Climat | Le climat d'une région est la combinaison des conditions météorologiques (températures, précipitations, vents) observées sur une longue période, généralement 30 ans. Il résulte de l'interaction entre l'atmosphère, l'hydrosphère, la géosphère et la biosphère. |
| Effet de serre | L'effet de serre est un phénomène naturel qui maintient la Terre à une température vivable. Certains gaz dans l'atmosphère piègent une partie de la chaleur du Soleil, l'empêchant de s'échapper dans l'espace. |
| Réchauffement climatique | Le réchauffement climatique fait référence à l'augmentation à long terme de la température moyenne de l'atmosphère terrestre et des océans, largement attribuée aux activités humaines qui augmentent la concentration de gaz à effet de serre. |
| Paysage | Un paysage est l'aspect visuel d'un espace géographique, résultant de l'interaction entre des éléments naturels (relief, végétation, climat) et des éléments humains (constructions, cultures). |
| Déforestation | La déforestation est la réduction durable ou définitive des surfaces forestières, principalement causée par les activités humaines comme l'agriculture, l'élevage ou l'exploitation du bois. |
| États de la matière | Les différents états dans lesquels la matière peut se présenter : solide (forme et volume fixes), liquide (volume fixe, forme variable) et gazeux (ni forme ni volume fixes, occupe tout l'espace disponible). |
| Changement d'état | Transformation physique de la matière provoquée par une variation de température ou de pression, impliquant un transfert d'énergie, comme la fusion (solide vers liquide) ou la vaporisation (liquide vers gaz). |
| Corps pur | Substance constituée d'un seul type de particules, qu'il s'agisse d'atomes ou de molécules. |
| Mélange | Substance contenant plusieurs types de particules qui ne sont pas chimiquement liées, pouvant être homogène (composants indiscernables) ou hétérogène (composants discernables). |
| Solution aqueuse | Mélange liquide obtenu en dissolvant un soluté dans de l'eau, le solvant. La solution devient saturée lorsque le solvant ne peut plus dissoudre davantage de soluté. |
| Solubilité | Capacité d'une substance (soluté) à se dissoudre dans une autre (solvant) pour former une solution. |
| Atome | L'unité constitutive de base de la matière, composée d'un noyau (protons et neutrons) et d'un nuage électronique (électrons). Chaque atome est identifié par son numéro atomique Z. |
| Molécule | Assemblage d'atomes liés chimiquement entre eux, formant une entité distincte avec des propriétés spécifiques, représentée par une formule chimique. |
| Élément chimique | Substance pure dont tous les atomes ont le même numéro atomique (Z), c'est-à-dire le même nombre de protons dans leur noyau. |
| Transformation physique | Modification de l'aspect ou de l'état d'une substance sans altérer sa nature chimique, comme un changement d'état ou une dissolution. |
| Transformation chimique | Réaction au cours de laquelle des espèces chimiques réagissent pour former de nouvelles espèces chimiques, avec rupture et formation de liaisons. |
| Combustion | Transformation chimique rapide impliquant une réaction exothermique entre un combustible et un comburant (généralement le dioxygène), produisant de la chaleur et de la lumière. |
| Référentiel | Point de vue adopté pour décrire le mouvement d'un objet ; le mouvement est relatif et dépend du référentiel choisi. |
| Trajectoire | Ensemble des positions successives occupées par un point d'un objet en mouvement dans un référentiel donné. |
| Vitesse moyenne | Grandeur qui caractérise l'allure d'un mouvement, calculée par le rapport entre la distance parcourue et la durée du déplacement : `$v = d / \Delta t$`. |
| Énergie cinétique | Énergie associée au mouvement d'un objet, dépendant de sa masse et de sa vitesse selon la formule `$E_c = \frac{1}{2} \times m \times v^2$`. |
| Masse | Quantité de matière contenue dans un objet, mesurée en kilogrammes (kg) et indépendante du lieu. |
| Poids | Force d'attraction gravitationnelle exercée par un corps céleste (comme la Terre) sur un objet, mesurée en newtons (N) et variant selon le lieu. |
| Action mécanique | Interaction entre deux objets qui peut déformer l'un, modifier son mouvement, sa vitesse ou sa trajectoire. Elle peut être de contact ou à distance. |
| Interaction | Action réciproque entre deux objets : si A agit sur B, alors B agit sur A. |
| Source d'énergie | Phénomène naturel ou substance permettant d'obtenir de l'énergie, classée en sources renouvelables (soleil, vent) et non renouvelables (charbon, pétrole). |
| Forme d'énergie | Différents types d'énergie tels que l'énergie chimique, lumineuse, thermique, cinétique, potentielle ou nucléaire. L'unité de mesure est le joule (J). |
| Transfert d'énergie | Échange de la même forme d'énergie entre deux corps, par exemple un transfert thermique d'un corps chaud vers un corps froid. |
| Conversion d'énergie | Transformation d'une forme d'énergie en une autre, selon le principe de conservation de l'énergie. |
| Intensité électrique | Caractérise le courant électrique circulant dans un circuit, mesurée en ampères (A), et correspond au mouvement des électrons libres. |
| Tension électrique | Différence de potentiel entre deux points d'un circuit, mesurée en volts (V), qui est la cause du mouvement du courant électrique. |
| Circuit électrique | Ensemble de dipôles (générateur, récepteurs) reliés par des fils conducteurs, permettant la circulation d'un courant électrique lorsqu'il est fermé. |
| Circuit en série | Circuit comportant une seule boucle où les dipôles sont connectés les uns à la suite des autres ; si un dipôle est défaillant, tout le circuit s'arrête. |
| Circuit en dérivation (parallèle) | Circuit comportant plusieurs boucles indépendantes où chaque dipôle est connecté sur une branche distincte ; le fonctionnement d'un dipôle n'affecte pas les autres. |
| Court-circuit | Connexion directe entre deux points d'un circuit où la résistance est très faible, provoquant une augmentation dangereuse du courant et pouvant endommager le générateur. |
| Signal sonore | Vibration qui se propage dans un milieu matériel (solide, liquide, gaz) et qui est produite par la vibration d'un objet. |
| Fréquence sonore | Nombre de vibrations par seconde d'une onde sonore, mesurée en hertz (Hz), déterminant la perception du son comme grave ou aigu. |
| Intensité acoustique | Mesure de la puissance d'un son par rapport à la surface du récepteur, déterminant la perception du volume sonore. |
| Objet technique | Un objet fabriqué par l'être humain dans le but de satisfaire un besoin spécifique, se distinguant ainsi des objets naturels par son origine et sa finalité. |
| Fonction d'usage | L'utilité principale ou le but pour lequel un objet technique est conçu et utilisé par l'utilisateur. Elle répond à la question "À quoi sert l'objet ?". |
| Fonction d'estime | Les caractéristiques d'un objet technique qui le rendent attrayant ou désirable pour l'utilisateur, incluant des aspects comme le design, la forme, la couleur ou le prix. |
| Fonction technique | L'ensemble des actions et des opérations internes qu'un objet technique doit réaliser pour pouvoir remplir sa fonction d'usage principale. |
| Cahier des charges | Document formalisant les besoins de l'utilisateur et les spécifications techniques détaillées d'un objet technique, servant de guide essentiel pour sa conception et sa fabrication. |
| Ordinateur | Un système électronique programmable, capable de recevoir, stocker, traiter et restituer des données selon un ensemble d'instructions prédéfinies. |
| Unité de contrôle (UC) | La composante d'un ordinateur responsable de la coordination de toutes les opérations et de l'exécution des instructions du programme. |
| Unité arithmétique et logique (UAL) | La partie d'un ordinateur qui effectue les calculs arithmétiques et les opérations logiques nécessaires au traitement des données. |
| Mémoire vive (RAM) | La mémoire principale d'un ordinateur, utilisée pour stocker temporairement les données et les programmes en cours d'exécution, permettant un accès rapide. |
| Mémoire morte (ROM) | Une mémoire informatique dont le contenu est permanent et ne peut être modifié après fabrication, souvent utilisée pour stocker le firmware essentiel à l'amorçage de l'ordinateur. |
| Périphériques d'entrée | Dispositifs permettant à l'utilisateur d'introduire des données ou des commandes dans l'ordinateur, tels que le clavier ou la souris. |
| Périphériques de sortie | Dispositifs qui affichent ou présentent les résultats du traitement des données par l'ordinateur à l'utilisateur, comme un écran ou une imprimante. |
| Langage machine | Le langage de programmation le plus basique, composé de séquences de bits (0 et 1), directement compréhensible par le processeur de l'ordinateur. |
| Langage bas niveau | Un langage de programmation qui est très proche du langage machine et offre un contrôle précis sur le matériel, souvent utilisé pour le développement de systèmes d'exploitation ou de pilotes. |
| Langage haut niveau | Un langage de programmation conçu pour être plus facile à lire et à écrire par les humains, utilisant des structures et une syntaxe plus abstraites, comme Python ou Java. |
| Algorithme | Une description précise et ordonnée d'une suite d'actions ou d'étapes logiques destinées à résoudre un problème ou à accomplir une tâche spécifique. |
| Programmation | Le processus de création d'un programme informatique en écrivant une séquence d'instructions dans un langage adapté, permettant d'automatiser des actions et de contrôler un système. |