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  • : Blog de la PTSI-A du lycée Gustave Eiffel (Bordeaux) : autour du cours de physique chimie, et bien au-delà...
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5 mai 2014 1 05 /05 /mai /2014 17:54

Une présentation sur le site Luxorion.











 


Une belle "conférence expérimentale" de l'ESPCI Paris-Tech consacrée au sujet :




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2 mai 2014 5 02 /05 /mai /2014 21:59

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S27/ Lu 05 mai 2014)  :

• THERMODYNAMIQUE :
 
* T4 : Machines thermiques avec changement d'état (tout exercice)
- Inégalité de Clausius
- Moteur ditherme : 
  * Principe / Signe de Qc / Rendement / Thm de Carnot
- Réfrigérateur ditherme :    
  * Principe / Signe de W / Efficacité frigorifique / Thm de Carnot
- généralisation du 1P à un élément de machine thermique : PPSO

• CHIMIE :
* SA1 : Oxydoréduction 
- Nombre d'oxydation
- Equilibrage d'une réaction redox
- Electrode
- Formule de Nernst
  * Potentiel d'électrode
  * E°3 d'un couple A/C connaissant E°1 du couple A/B et E°2 du couple B/C
- Piles électrochimiques
- Domaines de prédominance
- Réactions rédox :
  * Prévision et Réaction prépondérante
 

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25 avril 2014 5 25 /04 /avril /2014 12:34

 

Le programme de colle de la semaine de la rentrée (S26/ Lu 28 avril 2014)  :

• THERMODYNAMIQUE :
* T3 : Deuxième principe et Bilans entropiques (tout exercice)
- Critères d'irréversibilités
- Deuxième principe : ΔS=eS+pS
  * Cas d'une monotherme : eS=Q/Te
- Bilans entropiques :
  * Contact thermique entre deux solides
  * Contact entre un solide et un thermostat
  * Variation d'entropie d'un thermostat : ΔSth=Qth/Tth
  * Adiabatique réversible d'un GP : isentropique et Lois de Laplace
  * Isotherme réversible d'un GP
  * Montherme brutale d'un GP
  * Adiabatique brutale d'un GP
  * Détente de Joule-Gay Lussac
  * Détente de Joule-Kelvin
- Changement d'état :
  * Lien entre entropie massique de changement d'état et enthalpie massique de changement d'état :  Δs12= Δh12/T
  * Thm des moments en termes d'entropie massique
  * Variation d'entropie pour un changement d'état partiel
- Diagramme (T,S) :  
  * Interprétation graphique pour une transformation réversible
  * allure des isochore/isobare poiur une phase condensée ou un GP

* T4 : Machines thermiques (tout exercice, avec ou sans changement d'état)
- Inégalité de Clausius
- Moteur ditherme : 
  * Principe / Signe de Qc / Rendement / Thm de Carnot
- Réfrigérateur ditherme :    
  * Principe / Signe de W / Efficacité frigorifique / Thm de Carnot
- généralisation du 1P à un élément de machine thermique : PPSO

• CHIMIE :
* AMC1 : Cristallographie (tout exercice, les structures autre que CFC doivent être fournies)
- Liaisons métallique, covalente, ionique, moléculaire
- Structure cubique à faces centrées
  * Maille, noeuds, paramètres de mailles, population (Z)
  * lien entre masse volumique et paramètre de maille
  * compacité
  * sites intersticiels : sites octaédriques et tétraédriques : nombre et localisation 
  * alliage par substitution (SSS) ou par insertion (SSI)
- Cristaux ioniques : CsCl, NaCl, ZnS
- Cristaux covalents : diamant, graphite
- Cristaux moléculaires : diiode, glace
 

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4 avril 2014 5 04 /04 /avril /2014 20:21

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S25/ Lu 07 avril 2014)  :

• THERMODYNAMIQUE :
 * T2 : Premier principe et Bilans énergétiques (tout exercice)
- Premier principe de la Thermodynamique :
- Principe de calcul de Q : Q=ΔU-W
  * Transfert thermique sur une isochore : Qv=ΔU
  * Transfert thermique sur une monobare (avec Pi=Pe) : Qp=ΔH
  * Transformation adiabatique : W=ΔU
- Capacité thermique à volume constant / à pression constante
  * Cas du GP : Lois de Joule (ΔU=Cv.ΔT et ΔH=Cp.ΔT)
                      Relation de Mayer
                      Expressions de Cv et Cp pour un GPM et pour un GPD  
                      Expressions de Cv et Cp en fonction de n, R et γ=Cp/Cv
- Lois de Laplace :
  * 3 Expressions
  * Conditions d'application : adiabatique réversible d'un GP
  * Etablissement : comparer W sur une polytropique et  W= ΔU pour un adiabatique
  * Savoir placer l'isotherme et  l'adiabatique qui passent par un même point A d'un diagramme (P,v)
- Enthalpie massique de changement d'état (Chaleur latente massique)
- Calorimétrie
- Applications :
- Cycle moteur de Carnot :
  * Description du cycle
  * Définition du rendement moteur
  * Relation de Carnot-Clausius et rendement de Carnot
- Détente de Joule - Gay Lussac :
  * détente "iso"énergétique
  * cas du GP ("iso"therme) / cas des autres gaz
- Détente "is"enthalpique de Joule - Kelvin :         
  * détente "is"enthalpique
  * cas du GP ("iso"therme) / cas des autres gaz
  * généralisation du 1P à un élément de machine thermique : PPSO (Hors Programme mais savoir l'utiliser en tant que donnée dans un exercice type étude d'un turboréacteur)

* T3 : Deuxième principe et Bilans entropiques (tout exercice)
- Critères d'irréversibilités
- Deuxième principe : ΔS=eS+pS
  * Cas d'une monotherme : eS=Q/Te
- Bilans entropiques :
  * Contact thermique entre deux solides
  * Contact entre un solide et un thermostat
  * Variation d'entropie d'un thermostat : ΔSth=Qth/Tth
  * Adiabatique réversible d'un GP : isentropique et Lois de Laplace
  * Isotherme réversible d'un GP
  * Montherme brutale d'un GP
  * Adiabatique brutale d'un GP
  * Détente de Joule-Gay Lussac
  * Détente de Joule-Kelvin
- Changement d'état :
  * Lien entre entropie massique de changement d'état et enthalpie massique de changement d'état :  Δs12= Δh12/T
  * Thm des moments en termes d'entropie massique
  * Variation d'entropie pour un changement d'état partiel
- Diagramme (T,S) :  
  * Interprétation graphique pour une transformation réversible
  * allure des isochore/isobare poiur une phase condensée ou un GP
* T4 : Machines thermiques (aucune modélisation d'un cycle réel type Beau de Rochas n'a encore été traitée)
- Inégalité de Clausius
- Moteur ditherme : 
  * Principe / Signe de Qc / Rendement / Thm de Carnot
- Réfrigérateur ditherme :    
  * Principe / Signe de W / Efficacité frigorifique / Thm de Carnot

• CHIMIE :
* AMC1 : Cristallographie (tout exercice, les structures autre que CFC doivent être fournies)
- Liaisons métallique, covalente, ionique, moléculaire
- Structure cubique à faces centrées
  * Maille, noeuds, paramètres de mailles, population (Z)
  * lien entre masse volumique et paramètre de maille
  * compacité
  * sites intersticiels : sites octaédriques et tétraédriques : nombre et localisation 
  * alliage par substitution (SSS) ou par insertion (SSI)
- Cristaux ioniques : CsCl, NaCl, ZnS
- Cristaux covalents : diamant, graphite
- Cristaux moléculaires : diiode, glace

 

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28 mars 2014 5 28 /03 /mars /2014 22:25

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S24/ Lu 31 mars 2014)  :

• THERMODYNAMIQUE :
* T1 : Introduction à la termodynamique (tout exercice)
- Energie interne du GPM : U=Ek_micro=3/2.kT /  du GPD : 5/2.kT (temp. usuelles)
- Première loi de Joule : U_GP=U(T)=Cv.T
- Capacité termique à volume constant pour :
  * GPM /  GPD aux temp usuelles / phase condensée extrême
- Corps pur diphasé en équilibre. Diagramme de phase (P,T)
- Equilibre liquide/vapeur : diagramme de Clapeyron (P,v)
  * isothermes d'Andrews et courbe de saturation
  * vapeur sèche / saturante, 
  * pression de vapeur saturante
- Positionner les phases dans les diagrammes (P,T) et (P,v)
- Thm des moments :
  * déterminer la composition d'un mélange diphasé en un point du diagramme (P,v)
  * expression du Thm des moments à partir de n'importe quelle grandeur intensive (volume massique, enthalpie massique,...)
- Application de la courbe de sauration au stockage des fluides

* T2 : Premier principe et Bilans énergétiques
- Pression extérieure, travail des forces pressantes
- Evolution isochore, isotherme, isobare, monobare, polytropique
   * expression du travail des forces pressantes dans chacun des cas précédents
  * interprétation graphique du travail des forces pressantes : transformation/cycle moteur et transformation/cycle résistant
- transfert thermique : savoir qu'il existe sous 3 formes :
  * conduction, convection et rayonnement thermiques
- Premier principe de la Thermodynamique :
  * l'énergie totale est une grandeur extensive conservative : pE=0
  * pour un système fermé : ΔEkM+ΔEpext+ΔU=W+Q
  * pour un système fermé fixe dans le référentiel terrestre : ΔU=W+Q
- Principe de calcul de Q : Q=ΔU-W
  * Transfert thermique sur une isochore : Qv=ΔU
  * Transfert thermique sur une monobare (avec Pi=Pe) : Qp=ΔH
  * Transformation adiabatique : W=ΔU
- Capacité thermique à volume constant / à pression constante
  * Cas du GP : Lois de Joule (ΔU=Cv.ΔT et ΔH=Cp.ΔT)
                      Relation de Mayer
                      Expressions de Cv et Cp pour un GPM et pour un GPD  
                      Expressions de Cv et Cp en fonction de n, R et γ=Cp/Cv
- Lois de Laplace :
  * 3 Expressions
  * Conditions d'application : adiabatique réversible d'un GP
  * Etablissement : comparer W sur une polytropique et  W= ΔU pour un adiabatique
  * Savoir placer l'isotherme et  l'adiabatique qui passent par un même point A d'un diagramme (P,v)
- Enthalpie massique de changement d'état (Chaleur latente massique)
- Calorimétrie
- Applications :
- Cycle moteur de Carnot :
  * Description du cycle
  * Définition du rendement moteur
  * Relation de Carnot-Clausius et rendement de Carnot
- Détente de Joule - Gay Lussac :
  * détente "iso"énergétique
  * cas du GP ("iso"therme) / cas des autres gaz
- Détente "is"enthalpique de Joule - Kelvin :         
  * détente "is"enthalpique
  * cas du GP ("iso"therme) / cas des autres gaz
  * généralisation du 1P à un élément de machine thermique : PPSO (Hors Programme mais savoir l'utiliser en tant que donnée dans un exercice type étude d'un turboréacteur)

• CHIMIE :
* AMC1 : Cristallographie (tout exercice sur les critaux métalliques)
- Liaisons métallique, covalente, ionique, moléculaire
- Structure cubique à faces centrées
  * Maille, noeuds, paramètres de mailles, population (Z)
  * lien entre masse volumique et paramètre de maille
  * compacité
  * sites intersticiels : sites octaédriques et tétraédriques : nombre et localisation 
  * alliage par substitution (SSS) ou par insertion (SSI)
- Exercice : Structure cubique centrée
- La maille h.c. n'a pas étévue en classe (ne relève pas des capacités exigibles) mais elle est à travailler sur document personnellement et doit faire l'objet d'exercices
 

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21 mars 2014 5 21 /03 /mars /2014 15:51

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S23/ Lu 23 mars 2014)  :

• THERMODYNAMIQUE :
* T1 : Introduction à la termodynamique (tout exercice)
- Echelles macroscopique, mésoscopique et mincroscopique.
  * Ordre de grandeur du nombre d'Avogadro
- Système ouvert / fermé / isolé
- Grandeur intensive / extensive
- Equilibre thermodynamique : uniformisation des grandeurs intensives (éq Thermodynamique interne) + si possible équilibre mécanique + si possible équilibre thermique
- Equation d'état, paramètres d'état
- Vitesse quadratique moyenne. Température cinétique.
  * ordre de grandeur d'une vitesse quadratique moyenne dans un GP
- Energie interne du GPM : U=Ek_micro=3/2.kT /  du GPD : 5/2.kT (temp. usuelles)
- Première loi de Joule : U_GP=U(T)
- Capacité termique à volume constant pour :
  * GPM /  GPD aux temp usuelles / phase condensée extrême
- Corps pur diphasé en équilibre. Diagramme de phase (P,T)
- Equilibre liquide/vapeur : diagramme de Clapeyron (P,v)
  * isothermes d'Andrews et courbe de saturation
  * vapeur sèche / saturante, 
  * pression de vapeur saturante
- Positionner les phases dans les diagrammes (P,T) et (P,v)
- Thm des moments : déterminer la composition d'un mélange diphasé en un point du diagramme (P,v)
- Application de la courbe de sauration au stockage des fluides

* T2 : Premier principe et Bilans énergétiques (Noter : L'adiabatique et les lois de Laplace n'ont pas encore été traitées)
- Pression extérieure, travail des forces pressantes
- Evolution isochore, isotherme, isobare, monobare, polytropique
   * expression du travail des forces pressantes dans chacun des cas précédents
  * interprétation graphique du travail des forces pressantes : transformation/cycle moteur et transformation/cycle résistant
- transfert thermique : savoir qu'il existe sous 3 formes :
  * conduction, convection et rayonnement thermiques
- Premier principe de la Thermodynamique :
  * l'énergie totale est une grandeur extensive conservative : pE=0
  * pour un système fermé : ΔEkM+ΔEpext+ΔU=W+Q
  * pour un système fermé fixe dans le référentiel terrestre : ΔU=W+Q
- Principe de calcul de Q : Q=ΔU-W
  * Transfert thermique sur une isochore : Qv=ΔU
  * Transfert thermoque sur une monobare (avec Pi=Pe) : Qp=ΔH
- Capacité thermique à volume constant / à pression constante
   * Cas du GP : Lois de Joule (ΔU=Cv.ΔT et ΔH=Cp.ΔT)
                      Relation de Mayer
                      Expressions de Cv et Cp pour un GPM et pour un GPD  
                      Expressions de Cv et Cp en fonction de n, R et γ=Cp/Cv

• CHIMIE :
* AMC1 : Cristallographie (tout exercice sur les critaux métalliques)
- Liaisons métallique, covalente, ionique, moléculaire
- Structure cubique à faces centrées
  * Maille, noeuds, paramètres de mailles, population (Z)
  * lien entre masse volumique et paramètre de maille
  * compacité
  * sites intersticiels : sites octaédriques et tétraédriques : nombre et localisation 
  * alliage par substitution (SSS) ou par insertion (SSI)
- Exercice : Structure cubique centrée
- La maille h.c. n'a pas étévue en classe (ne relève pas des capacités exigibles) mais elle est à travailler sur document personnellement et doit faire l'objet d'exercices
 

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15 mars 2014 6 15 /03 /mars /2014 01:10

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S22/ Lu 17 mars 2014)  :

• THERMODYNAMIQUE :
* T1 : Introduction à la termodynamique (tout exercice)
- Echelles macroscopique, mésoscopique et mincroscopique.
  * Ordre de grandeur du nombre d'Avogadro
- Système ouvert / fermé / isolé
- Grandeur intensive / extensive
- Equilibre thermodynamique : uniformisation des grandeurs intensives (éq Thermodynamique interne) + si possible équilibre mécanique + si possible équilibre thermique
- Equation d'état, paramètres d'état
- Vitesse quadratique moyenne. Température cinétique.
  * ordre de grandeur d'une vitesse quadratique moyenne dans un GP
- Energie interne du GPM : U=Ek_micro=3/2.kT /  du GPD : 5/2.kT (temp. usuelles)
- Première loi de Joule : U_GP=U(T)
- Capacité termique à volume constant pour :
  * GPM /  GPD aux temp usuelles / phase condensée extrême
- Corps pur diphasé en équilibre. Diagramme de phase (P,T)
- Equilibre liquide/vapeur : diagramme de Clapeyron (P,v)
  * isothermes d'Andrews et courbe de saturation
  * vapeur sèche / saturante, 
  * pression de vapeur saturante
- Positionner les phases dans les diagrammes (P,T) et (P,v)
- Thm des moments : déterminer la composition d'un mélange diphasé en un point du diagramme (P,v)


* T2 : Bilans énergétiques (cours et application)
- Pression extérieure, travail des forces pressantes
- Evolution isochore, isotherme, isobare, monobare, polytropique
- expression du travail des forces pressantes dans chacun des cas précédents


 

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27 février 2014 4 27 /02 /février /2014 14:59

 

Le programme de colle de la semaine de la rentrée (S20/ Lu 03 mars 2014)  :

• MECANIQUE :
* M4 : Particule chargée dans un champ uniforme et permanent (tout exercice)

- Force de Lorentz

-Savoir établir qu’un champ électrique peut modifier l’énergie cinétique d’une particule alors qu’un champ magnétique peut courber la trajectoire sans fournir d’énergie à la particule.

- Mouvement dans un champ électrostatique uniforme

  * équation horaire du mouvement / analogie avec le mouvement dans le champ d pesanteur (chute libre).

   * accélération / ralentissement d'une particule chargée par une différence de potentiel.

- Mouvement circulaire dans un champ magnétostatique uniforme

  * Cas de la vitesse initiale orthogonale  au champ magnétique

  * Savoir déterminer le rayon de la trajectoire sans calcul en admettant que celle-ci est circulaire.

  * équations horaires x(t) et y(t) en fonction du rayon et de la pulsation cyclotron.


* M5/M6 : Théorème du moment cinétique (cours et exercices)
- Moment d'une force évaluée en un point O
  Bras de levier, moment scalaire d'une force par raport à un axe, lien entre son signe et la participation à la rotation autour de l'axe (sen horaire, sens trigo)
- Moment cinétique d'un point évalué en O :
   Paramètre d'impact, moment cinétique scalaire
   Théorème du moment cinétique en un point O fixe d'un référentiel galiléen
   Applications : pendule simple et mouvement à force centrale (loi des aires)
 - Moment cinétique d'un solide en rotation autour d'un axe fixe
   Moment d'inertie : comprendre que le moment d'inertie est d'autant plus grand que la répartition de masse est éloignée de l'axe
   Théorème du moment cinétique scalaire
- Forces réparties :
   Moment des forces de pesanteur
   Couple
   Liaison pivot et pivot parfait
- Energie cinétique d'un solide en rotation autour d'un axe fixe
- Thm de la puissance cinétique pour un solide en rotation autour d'un axe fixe
   Moment des forces de pesanteur
   Couple
   Liaison pivot et pivot parfait
- Pendule pesant :
   Mise en équation du mouvement
   Intégrale première du mouvement
   Analyse du mouvement à partir du profil de l'énergie potentielle
- Pendule de torsion
   Mise en équation du mouvement
   Energie potentielle élastique de torsion
- Moteur dans un dispostif rotatif :
   Couple moteur du stator et couple de freinage de la partie utile
   Vitesse angulaire du rotor en régime stationnaire lorsqu'un fluide exerce un couple de frottement visqueux qui s'ajoute aux couples du stator et de  la partie utile
   Rendement énergétique
 
* M7 : Mouvement dans un champ de force centrale conservative (COURS et applications)
- Force centrale : conservation du moment cinétique, mouvement plan et loi des aires
- Force centrale conservative :
  * conservation de l'énergie mécanique
  * énergie potentielle effective ; états liés / états de diffusion
- Force centrale conservative newtonienne
  * Force gravitationnelle et force électrostatique
  * états liés : Em<0 (trajectoire elliptique)
  * états de diffusion : Em=0 (tr. parabolique) ou Em>0 (tr. hyperbolique)
  * cas du mouvement circulaire : vitesse / énergie cinétique, potentielle, mécanique / vitesse de libération
  * savoir généraliser l'expression de Em pour la trajectoire circulaire à la trajectoire elliptique
  * Lois de Képler : les connaître et savoir les adapter au satellites de la Terre
 
• CHIMIE :
* AM3 : Molécules et solvants (COURS et applications)

- Interactions de Van der Waals

 * type Keesom : dipôle permanent/dipôle permanent
 * type Debye : dipôle permanent / dipôle induit
 * type London : dipôle instantané / dipôle instantané
 * énergie potentielle totale d'interaction attractive / force de VdW
 * liaison de VdW / Ordre de grandeur (longueur et énergie de liaison)
 * influence des forces de VdW sur les températures de changement d'état / lien avec la taille des molécules

- Liaison hydrogène

 * Nature et caractéristique de la liaison (ordre de grandeur : longueur/énergie de liaison)
- Classification des solvants
 * polaires/apolaires
 * pouvoir dispersant (constante diélectrique/permittivité relative)0. Critère grossier : solvant dispersant si εr>40 / non dispersant si εr<20
 * solvant protique
- Solvant eau :
 * solvant ionisant, dispersant, avec une bonne hydratation des ions
 * composé hydrophobes (domination des liaisons de VdW)
 * composés hydrophiles (polaires, associés par liaison H ou ioniques)
 * composés amphiphile (tête hydrophile/queue hydrophobe)
 
 

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24 février 2014 1 24 /02 /février /2014 00:29

Il y a quelques années, la découverte de Nightcall par Kavinsky dans la BO extraordinaire de Drive m'avait transporté. Voici sa très belle reprise (que plusieurs doivent déjà connaître je pense) par London Grammar.

 

 


Et à y être, un petit live des mêmes :

 

 

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8 février 2014 6 08 /02 /février /2014 00:42

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S19/ Lu 10 février 2014)  :

• MECANIQUE :
* M4 : Particule chargée dans un champ uniforme et permanent (tout exercice)

- Force de Lorentz

-Savoir établir qu’un champ électrique peut modifier l’énergie cinétique d’une particule alors qu’un champ magnétique peut courber la trajectoire sans fournir d’énergie à la particule.

- Mouvement dans un champ électrostatique uniforme

  * équation horaire du mouvement / analogie avec le mouvement dans le champ d pesanteur (chute libre).

   * accélération / ralentissement d'une particule chargée par une différence de potentiel.

- Mouvement circulaire dans un champ magnétostatique uniforme

  * Cas de la vitesse initiale orthogonale  au champ magnétique

  * Savoir déterminer le rayon de la trajectoire sans calcul en admettant que celle-ci est circulaire.

  * équations horaires x(t) et y(t) en fonction du rayon et de la pulsation cyclotron.


* M5/M6 : Théorème du moment cinétique (cours et aplications / les considérations énergétiques n'ont pas encore été vues en cours)
- Moment d'une force évaluée en un point O
  Bras de levier, moment scalaire d'une force par raport à un axe, lien entre son signe et la participation à la rotation autour de l'axe (sen horaire, sens trigo)
- Moment cinétique d'un point évalué en O :
   Paramètre d'impact, moment cinétique scalaire
   Théorème du moment cinétique en un point O fixe d'un référentiel galiléen
   Applications : pendule simple et mouvement à force centrale (loi des aires)
 - Moment cinétique d'un solide en rotation autour d'un axe fixe
   Moment d'inertie : comprendre que le moment d'inertie est d'autant plus grand que la répartition de masse est éloignée de l'axe
   Théorème du moment cinétique scalaire
- Forces réparties :
   Moment des forces de pesanteur
   Couple
   Liaison pivot et pivot parfait
   Moteur dans un dispostif rotatif :
        Couple moteur du stator et couple de freinage de la partie utile
        Vitesse angulaire du rotor en régime stationnaire lorsqu'un fluide exerce un couple de frottement visqueux qui s'ajoute aux couples du stator et de  la partie utile
   Freins : le stator exerce un couple de freinage sur le rotor
- Pendule pesant :
   Mise en équation du mouvement
 

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