PHYSIQUE PCSI
Armel MARTIN
Collège Stanislas


SEMAINE 1 - lundi 02 au samedi 07 septembre
Pas de colles.


SEMAINE 2 - lundi 09 au samedi 14 septembre
Pas de colles.


SEMAINE 3 - lundi 16 au samedi 21 septembre
  • Analyse dimensionnelle
  • MÉCANIQUE : CHAP. 1 GÉOMÉTRIE - Produit scalaire - Produit vectoriel - Droites et plans - Barycentres
  • MÉCANIQUE : CHAP. 2 CINÉMATIQUE
Remarque: Les élèves corrigeront pour la première fois des exercices avec des coordonnées non cartésiennes mercredi 19 matin.

Suggestion de questions de cours:
  • Liste des 7 unités fondamentales (pas les définitions précises) - Symboles des dimensions associées (dans l'ordre habituel).
  • Produit scalaire, distance, projection d'un vecteur, orthogonalité.
  • Produit vectoriel: définition et propriétés, interpétation géométrique.
  • Barycentres: définition, cas de points, isobarycentre, barycentres partiels. Exercice d'application directe
  • Système de coordonnées cylindro-polaires et base associée, vecteur déplacement élémentaire, et expressions générales des vecteurs vitesse et accélération (démonstration complète).
  • Système de coordonnées sphériques et base associée, vecteur déplacement élémentaire, et expression générale du vecteur vitesse (démonstration complète).
Suggestion de questions de cours uniquement à partir du jeudi 20/9:
  • (Via exercice) Mouvements rectiligne uniforme, uniformément accéléré, ou circulaire. Trajectoires sous forme paramétrée (en temps) ou intrinsèque (cartésiennes, polaires)
  • (Via exercice) Représentation d'une trajectoire d'après sa loi horaire (paramétrisation en temps), ou son équation intrinsèque (en cartésiennes ou polaires, pas en sphériques).

ATTENTION: Les premiers exercices de cinématique proprement dite seront corrigés le lundi et surtout le mercredi 19. Donc privilégier des cas simples en cinématique pour Mardi, ou de la géométrie, et analyse dimensionnelle.


SEMAINE 4 - lundi 23 au samedi 28 septembre
  • Analyse dimensionnelle
  • MÉCANIQUE : CHAP. 1 GÉOMÉTRIE - Produit scalaire - Produit vectoriel - Droites et plans - Barycentres
  • MÉCANIQUE : CHAP. 2 CINÉMATIQUE
  • MÉCANIQUE : CHAP. 3 DYNAMIQUE
Remarque: Les équations différentielles d'ordre 1 et 2 (oscillateur harmonique) n'ont pas encore été vues en cours, seulement découverte dans un document étudié à la maison (et vues en cours de SI récemment).

Suggestion de questions de cours:
  • Liste des 7 unités fondamentales (pas les définitions précises) - Symboles des dimensions associées (dans l'ordre habituel).
  • Produit scalaire, distance, projection d'un vecteur, orthogonalité.
  • Produit vectoriel: définition et propriétés, interpétation géométrique.
  • Barycentres: définition, cas de points, isobarycentre, barycentres partiels. Exercice d'application directe
  • Système de coordonnées cylindro-polaires et base associée, vecteur déplacement élémentaire, et expressions générales des vecteurs vitesse et accélération.
  • Système de coordonnées sphériques et base associée, vecteur déplacement élémentaire, et expression générale du vecteur vitesse.
  • (Via exercice) Mouvements rectiligne uniforme, uniformément accéléré, ou circulaire. Trajectoires sous forme paramétrée (en temps) ou intrinsèque (cartésiennes, polaires)
  • (Via exercice) Représentation d'une trajectoire d'après sa loi horaire (paramétrisation en temps), ou son équation intrinsèque (en cartésiennes ou paramétrée en polaires ou sphériques).
  • Les 3 lois de Newton
  • Interaction élémentaires fondamentales (formes mathématiques, ordre d'intensité)
  • Théorème du Centre d'Inertie (TCI) ou Théorème de la Résultante Cinétique (TRC) - Enoncé et démonstration
  • Lois de Coulomb du frottement statique - coefficients de frottement statique et dynamique - application à la mise en mouvement d'un palet sur un support incliné


SEMAINE 5 - lundi 30 septembre au samedi 05 octobre
Idem semaine précédente, avec les compléments sur les lois de forces de contact, équations différentielles d'ordre 1 ou 2 (sans amortissement, oscillateur harmonique).
  • Analyse dimensionnelle
  • MÉCANIQUE : CHAP. 1 GÉOMÉTRIE - Produit scalaire - Produit vectoriel - Droites et plans - Barycentres
  • MÉCANIQUE : CHAP. 2 CINÉMATIQUE
  • MÉCANIQUE : CHAP. 3 DYNAMIQUE
Suggestion de questions de cours:
  • Liste des 7 unités fondamentales (pas les définitions précises) - Symboles des dimensions associées (dans l'ordre habituel).
  • Produit scalaire, distance, projection d'un vecteur, orthogonalité.
  • Produit vectoriel: définition et propriétés, interpétation géométrique.
  • Barycentres: définition, cas de points, isobarycentre, barycentres partiels. Exercice d'application directe
  • Système de coordonnées cylindro-polaires et base associée, vecteur déplacement élémentaire, et expressions générales des vecteurs vitesse et accélération.
  • Système de coordonnées sphériques et base associée, vecteur déplacement élémentaire, et expression générale du vecteur vitesse.
  • (Via exercice) Mouvements rectiligne uniforme, uniformément accéléré, ou circulaire. Trajectoires sous forme paramétrée (en temps) ou intrinsèque (cartésiennes, polaires)
  • (Via exercice) Représentation d'une trajectoire d'après sa loi horaire (paramétrisation en temps), ou son équation intrinsèque (en cartésiennes ou paramétrée en polaires ou sphériques).
  • Les 3 lois de Newton
  • Interaction élémentaires fondamentales (formes mathématiques, ordre d'intensité)
  • Théorème du Centre d'Inertie (TCI) ou Théorème de la Résultante Cinétique (TRC) - Enoncé et démonstration
  • Lois de Coulomb du frottement statique - coefficients de frottement statique et dynamique - application à la mise en mouvement d'un palet sur un support incliné
  • Lois de frottement fluide
  • Transmission des forces par un fil ou un système fil + poulie
  • Loi de Hooke pour un ressort sans masse - Application: oscillateur harmonique horizontal


SEMAINE 6 - lundi 07 au samedi 12 octobre
  • Analyse dimensionnelle
  • MÉCANIQUE : CHAP. 1 à 3
  • SIGNAUX : CHAP. 1 et 2 (Optique Géométrique: Descartes - Systèmes optiques)
Remarque: Les chapitre sur les systèmes optiques n'est pas terminé. Les relations de conjugaison et grandissement sont vues mais pas les applications des lentilles, et pas d'exercices faits. Donc Chap 2 en question de cours uniquement pour les colles de Mardi.

Suggestion de questions de cours supplémentaires (en Optique prioritairement, mais mécanique possible):
  • Définition d'un milieu transparent LHI
  • Définition indice de réfraction - impact sur lambda - dispersion (Cauchy) - application au prisme
  • Approximation de l'Optique Géométrique (OG) - principes de l'OG
  • Lois de Descartes - angle de réflexion totale ou réfraction limite
  • Stigmatisme et aplanétisme, exemples (miroir plan, dioptre plan).
  • Propriétés des systèmes centrés dans les conditions de Gauss
  • Construction d'une image à travers une lentille mince quelconque
  • Tracé de la marche d'un rayon quelconque à travers une lentille mince quelconque
  • Etablissement des relations de grandissement et de conjugaison de Newton ou de Descartes (des lentilles minces), à partir des rayons remarquables


SEMAINE 7 - lundi 14 au samedi 19 octobre
  • Analyse dimensionnelle
  • SIGNAUX : CHAP. 1 et 2 (Optique Géométrique: Descartes - Systèmes optiques)
Suggestion de questions de cours:
  • Définition d'un milieu transparent LHI
  • Définition indice de réfraction - impact sur lambda - dispersion (Cauchy) - application au prisme
  • Approximation de l'Optique Géométrique (OG) - principes de l'OG
  • Lois de Descartes - angle de réflexion totale ou réfraction limite
  • Stigmatisme et aplanétisme, exemples (miroir plan, dioptre plan).
  • Propriétés des systèmes centrés dans les conditions de Gauss
  • Construction d'une image à travers une lentille mince quelconque
  • Tracé de la marche d'un rayon quelconque à travers une lentille mince quelconque
  • Etablissement des relations de grandissement et de conjugaison de Newton ou de Descartes (des lentilles minces), à partir des rayons remarquables
  • Reconnaissance rapide de la nature d'une lentille
  • Modèle optique de l'oeil, défauts et correction
  • Principe et utilisation d'un instrument d'optique (projecteur, loupe, microscope, lunettes astron. ou de Galilée, viseur)
Remarques:
  • Les relations de grandissement et de conjugaison des lentilles doivent être connues, et les élèves doivent savoir les retrouver rapidement.
  • Le principe des divers instruments d'optique rencontrés en cours et TP cours est à connaître et savoir expliquer. Toutefois les résultats du cours concernant ces instruments ne sont pas exigibles (grossissement, puissance, pouvoir de résolution, latitude de mise-au-point...), mais peuvent faire l'objet d'un exercice avec définitions fournies.
  • L'effet des réglages d'un appareil photo n'a pas été vu et n'est pas exigible, mais il fait l'objet d'une approche documentaire que les élèves doivent étudier pour le lundi 04/11. Ils peuvent toutefois biensûr faire l'objet d'un exercice.


SEMAINE 8 - lundi 04 au samedi 09 novembre
  • Analyse dimensionnelle
  • SIGNAUX : CHAP. 1 et 2 (Optique Géométrique: Descartes - Systèmes optiques)
  • SIGNAUX : CHAP. 3 (Electrocinétique dans l'ARQS) (en question de cours uniquement): Lois de Kirchhoff, ARQS, Puissance reçue ou cédée, dipoles R et C.
Attention: le Chap. 3 n'est pas terminé. Le bilan énergétique de la bobine et les sources n'ont pas été vus.

Suggestion de questions de cours Optique:
  • Définition d'un milieu transparent LHI
  • Définition indice de réfraction - impact sur lambda - dispersion (Cauchy) - application au prisme
  • Approximation de l'Optique Géométrique (OG) - principes de l'OG
  • Lois de Descartes - angle de réflexion totale ou réfraction limite
  • Stigmatisme et aplanétisme, exemples (miroir plan, dioptre plan).
  • Propriétés des systèmes centrés dans les conditions de Gauss
  • Construction d'une image à travers une lentille mince quelconque
  • Tracé de la marche d'un rayon quelconque à travers une lentille mince quelconque
  • Etablissement des relations de grandissement et de conjugaison de Newton ou de Descartes (des lentilles minces), à partir des rayons remarquables
  • Reconnaissance rapide de la nature d'une lentille
  • Modèle optique de l'oeil, défauts et correction
  • Principe et utilisation d'un instrument d'optique (projecteur, loupe, microscope, lunettes astron. ou de Galilée, viseur)
Suggestion de questions de cours Électricité:
  • ARQS: signification, critère temporel ou spatial.
  • Puissance reçue / cédée et conventions récepteur / générateur.
  • Résistors
  • Condensateurs
Remarques:
  • Les relations de grandissement et de conjugaison des lentilles doivent être connues, et les élèves doivent savoir les retrouver rapidement.
  • Le principe des divers instruments d'optique rencontrés en cours et TP cours est à connaître et savoir expliquer. Toutefois les résultats du cours concernant ces instruments ne sont pas exigibles (grossissement, puissance, pouvoir de résolution, latitude de mise-au-point...), mais peuvent faire l'objet d'un exercice avec définitions fournies.
  • L'effet des réglages d'un appareil photo n'a pas été vu et n'est pas exigible, mais il fait l'objet d'une approche documentaire que les élèves doivent étudier pour le lundi 4/11. Ils peuvent toutefois biensûr faire l'objet d'un exercice.


SEMAINE 9 - lundi 11 au samedi 16 novembre
  • SIGNAUX : CHAP. 1 et 2 (Optique Géométrique)
  • SIGNAUX : CHAP. 3 (Electrocinétique dans l'ARQS)
Remarque: Les questions de cours porteront exclusivement sur l'électricité. Exercices d'optique possibles en complément.

Suggestion de questions de cours:
  • ARQS: signification, critère temporel ou spatial.
  • Puissance reçue VS cédée et conventions récepteur (croisée) VS générateur (non croisée). Etablissement de la puissance reçue à partir du théorème de l'énergie cinétique sur une quantité de charge delta q traversant le dipole pendant dt.
  • Définitions (et exemples): dipôle symétrique VS polarisé, passif VS actif, linéaire VS non-linéaire (diode).
  • Associations série VS dérivation de résistors - condensateurs - bobines idéales.
  • Ponts diviseurs de tension ou de courant.
  • Loi des noeuds en terme de potentiel.
  • Représentations de Thévenin et Norton des sources réelles, équivalence entre les deux. Théorème de Thévenin - Norton
Remarque:
  • La méthode générale de détermination d'un générateur de Thévenin ou Norton (par calcul du courant de court-circuit Icc, de la tension à vide Uvide et de la résistance interne) n'est pas au programme. Toutefois les élèves connaissent les définitions de Uvide et Icc, donc on peut aborder la question en exercice en les guidant.


SEMAINE 10 - lundi 18 au samedi 23 novembre
  • SIGNAUX : CHAP. 3 et 4 (Electrocinétique dans l'ARQS et transitoires 1er ordre)
Suggestion de questions de cours supplémentaires:
  • Réponse indicielle d'un circuit RC série (charge condensateur): Equation différentielle et solution.
  • Réponse indicielle d'un circuit RC série (charge condensateur): Bilan énergétique.
  • Réponse indicielle d'un circuit RL série (établissement du courant): Equation différentielle et solution.
  • Réponse indicielle d'un circuit RL série (établissement du courant): Bilan énergétique.
  • Portrait de phase - Propriétés générales, réponse indicielle RC série, décharge RC.


SEMAINE 11 - lundi 25 au samedi 30 novembre
  • SIGNAUX : CHAP. 3 et 4 (Electrocinétique dans l'ARQS et Transitoires du 1er ordre)
  • SIGNAUX : CHAP. 5 Oscillateurs amortis
Suggestion de questions de cours:
  • Réponse indicielle d'un circuit RC série (charge condensateur): Equation différentielle et solution.
  • Réponse indicielle d'un circuit RC série (charge condensateur): Bilan énergétique.
  • Réponse indicielle d'un circuit RL série (établissement du courant): Equation différentielle et solution.
  • Réponse indicielle d'un circuit RL série (établissement du courant): Bilan énergétique.
  • Portrait de phase - Propriétés générales, réponse indicielle RC série
  • RLC soumis à un échelon de tension : Equation différentielle canonique - amortissement, temps caractéristiques, facteur de qualité. Equation caractéristique et régimes transitoires.
  • RLC (non chargé) soumis à un échelon: Solution complète dans un régime harmonique.
  • RLC (non chargé) soumis à un échelon: Solution complète dans un régime pseudo-périodique.
  • RLC (non chargé) soumis à un échelon: Solution complète dans un régime apériodique critique.
  • RLC (non chargé) soumis à un échelon: Solution complète dans un régime apériodique.
  • RLC (non chargé) soumis à un échelon: Bilan énergétique.
  • Interprétation physique du facteur de qualité (rapport de temps caractéristiques) selon les régimes : Q>>1, Q~1, Q<<1.
  • Décrément logarithmique - lien avec le facteur de qualité
  • Analogies électro-mécaniques {RLC série} VS {Masse ressort}


SEMAINE 12 - lundi 02 au samedi 07 décembre
  • SIGNAUX : CHAP. 3 à 6 (Electrocinétique ARQS - transitoires - RSF)
Suggestion de questions de cours (supplémentaires):
  • Somme de deux signaux sinusoïdaux par la représentation vectorielle de Fresnel
  • Représentation complexe d'un signal sinusoïdal - Impédance complexe (réactance, admittance) - Dipôles élémentaires R, L, C
  • Etablissement d'une équation différentielle en passant par la notation complexe en RSF
  • Circuit RLC série en RSF (attaqué en tension) : Résonance en tension du condensateur - influence de Q
  • Circuit RLC série en RSF : Déphasage entre tension du condensateur et tension du GBF
  • Circuit RLC série en RSF : Résonance en courant - influence de Q
  • Circuit RLC série en RSF : Déphasage entre courant et tension du GBF
  • Analogies électro-mécaniques {RLC série} VS {Masse ressort} - Notion d'impédance mécanique
  • Résonance en élongation et en vitesse d'un oscillateur amorti en RSF


SEMAINE 13 - lundi 09 au samedi 14 décembre
  • SIGNAUX : CHAP. 3 à 6 (Electrocinétique ARQS - transitoires - RSF)
  • CHAP. 7 : FILTRAGE LINÉAIRE (jusqu'au Filtre Passe-Bas ordre 1 inclus)
Remarque: Les élèves n'auront fait leurs premiers exercices que mercredi 12 matin. Seul le filtre passe-bas a été vu en cours, donc aucune technicité particulière n'est attendue. Toutefois les définitions et outils (GdB, coupure, Bode) doivent être connus. On peut interroger sur un filtre à condition d'aider éventuellement sur le plan technique. Lien entre temporel et spectral encore non discuté (notamment pseudo-intégrateur ou pseudo-dérivateur).

Suggestion de questions de cours (supplémentaires):
  • Somme de deux signaux sinusoïdaux par la représentation vectorielle de Fresnel
  • Représentation complexe d'un signal sinusoïdal - Impédance complexe (réactance, admittance) - Dipôles élémentaires R, L, C
  • Etablissement d'une équation différentielle en passant par la notation complexe en RSF
  • Circuit RLC série en RSF (attaqué en tension) : Résonance en tension du condensateur - influence de Q
  • Circuit RLC série en RSF : Déphasage entre tension du condensateur et tension du GBF
  • Circuit RLC série en RSF : Résonance en courant - influence de Q
  • Circuit RLC série en RSF : Déphasage entre courant et tension du GBF
  • Analogies électro-mécaniques {RLC série} VS {Masse ressort} - Notion d'impédance mécanique
  • Résonance en élongation et en vitesse d'un oscillateur amorti en RSF
  • Décomposition en série de Fourier (signal périodique) ou intégrale de Fourier (signal quelconque) - Notion de spectre
  • Filtrage linéaire (définition d'un filtre, fonction de transfert, action d'un filtre sur le spectre...).
  • Modélisation d'un filtre linéaire - Impédances d'entrée et de sortie - Mise en cascade de filtres.
  • Filtres Passe-Bas d'ordre 1 - Exemples de réalisation (RC ou RL série / FT canonique générale / Diagramme de Bode


SEMAINE 14 - lundi 16 au samedi 21 décembre
  • SIGNAUX : CHAP. 3 à 6 (Electrocinétique ARQS - transitoires - RSF)
  • CHAP. 7 : FILTRAGE LINÉAIRE
Suggestion de questions de cours:
  • Somme de deux signaux sinusoïdaux par la représentation vectorielle de Fresnel
  • Représentation complexe d'un signal sinusoïdal - Impédance complexe (réactance, admittance) - Dipôles élémentaires R, L, C
  • Etablissement d'une équation différentielle en passant par la notation complexe en RSF
  • Circuit RLC série en RSF (attaqué en tension) : Résonance en tension du condensateur - influence de Q
  • Circuit RLC série en RSF : Déphasage entre tension du condensateur et tension du GBF
  • Circuit RLC série en RSF : Résonance en courant - influence de Q
  • Circuit RLC série en RSF : Déphasage entre courant et tension du GBF
  • Analogies électro-mécaniques {RLC série} VS {Masse ressort} - Notion d'impédance mécanique
  • Résonance en élongation et en vitesse d'un oscillateur amorti en RSF
  • Décomposition en série de Fourier (signal périodique) ou intégrale de Fourier (signal quelconque) - Notion de spectre
  • Filtrage linéaire (définition d'un filtre, fonction de transfert, action d'un filtre sur le spectre...).
  • Modélisation d'un filtre linéaire - Impédances d'entrée et de sortie - Mise en cascade de filtres.
  • Filtres d'ordre 1 - Exemples de réalisation (RC ou RL série / FT canonique générale / Diagramme de Bode
  • Filtres d'ordre 1 - Comportement temporel (pseudo-intégrateur, pseudo-dérivateur)
  • Filtres d'ordre 2 - Exemples de réalisation (RLC série) / FT canonique / Diagramme de Bode / Cas de résonance et rôle du facteur de qualité
  • Mise en cascade de filtres - Adaptation d'impédance par un montage suiveur à ALI
  • Réalisation d'un filtre - notion de Gabarit


SEMAINE 15 - lundi 06 au samedi 11 janvier
  • CHAP. 7 : FILTRAGE LINÉAIRE
  • CHAP. 8 : PROPAGATION DES SIGNAUX
Suggestion de questions de cours:
  • Décomposition en série de Fourier (signal périodique) ou intégrale de Fourier (signal quelconque) - Notion de spectre
  • Filtrage linéaire (définition d'un filtre, fonction de transfert, action d'un filtre sur le spectre...).
  • Modélisation d'un filtre linéaire - Impédances d'entrée et de sortie - Mise en cascade de filtres.
  • Filtres d'ordre 1 - Exemples de réalisation (RC ou RL série / FT canonique générale / Diagramme de Bode
  • Filtres d'ordre 1 - Comportement temporel (pseudo-intégrateur, pseudo-dérivateur)
  • Filtres d'ordre 2 - Exemples de réalisation (RLC série) / FT canonique / Diagramme de Bode / Cas de résonance et rôle du facteur de qualité
  • Mise en cascade de filtres - Adaptation d'impédance par un montage suiveur à ALI
  • Réalisation d'un filtre - notion de Gabarit
  • Forme des ondes progressives - lien entre les formes temporelle et spatiale des signaux.
  • Ondes sinusoïdales (ou monochromatiques), cas particuliers des ondes planes ou sphériques - pulsation spatiale et pulsation temporelle


SEMAINE 16 - lundi 13 au samedi 18 janvier
  • CHAP. 7 : FILTRAGE LINÉAIRE
  • CHAP. 8 : PROPAGATION DES SIGNAUX
  • CHAP. 9 : SUPERPOSITION D'ONDES: battements, interférences, et ondes stationnaires - En question de cours seulement
Suggestion de questions de cours:
  • Décomposition en série de Fourier (signal périodique) ou intégrale de Fourier (signal quelconque) - Notion de spectre
  • Filtrage linéaire (définition d'un filtre, fonction de transfert, action d'un filtre sur le spectre...).
  • Modélisation d'un filtre linéaire - Impédances d'entrée et de sortie - Mise en cascade de filtres.
  • Filtres d'ordre 1 - Exemples de réalisation (RC ou RL série / FT canonique générale / Diagramme de Bode
  • Filtres d'ordre 1 - Comportement temporel (pseudo-intégrateur, pseudo-dérivateur)
  • Filtres d'ordre 2 - Exemples de réalisation (RLC série) / FT canonique / Diagramme de Bode / Cas de résonance et rôle du facteur de qualité
  • Mise en cascade de filtres - Adaptation d'impédance par un montage suiveur à ALI
  • Réalisation d'un filtre - notion de Gabarit
  • Forme des ondes progressives - lien entre les formes temporelle et spatiale des signaux.
  • Ondes sinusoïdales (ou monochromatiques), cas particuliers des ondes planes ou sphériques - pulsation spatiale et pulsation temporelle
  • Moyenne quadratique d'une superposition de signaux asynchrones ou synchrones
  • Phénomène de battements: définition, interprétation (Fresnel), notion de coïncidence - anticoïncidence, calcul de la durée des battements (cas général de 2 ondes d'amplitude différentes)
  • Surfaces d'interférences constructives/destructives entre deux ondes planes de vecteurs d'onde orthogonaux
  • Courbes d'interférences destructives entre deux ondes capillaires circulaires (2 sources ponctuelles) - influence de lambda
  • Définition et propriétés des ondes stationnaires - Exemple: réflexion d'une onde sur corde tendue
  • Définition d'un mode propre - Exemple: corde fixée a ses 2 extrémités
  • Phénomène de Diffraction : Définition et interprétation de Huygens (cas de la fente sur onde plane) - Loi de la diffraction à l'infini par une fente (démonstration heuristique à connaître)


SEMAINE 17 - lundi 20 au samedi 25 janvier
Pas de colles en raison du Concours Blanc.


SEMAINE 18 - lundi 27 janvier au samedi 01 février
  • CHAP. 8 : PROPAGATION DES SIGNAUX
  • CHAP. 9 : SUPERPOSITION D'ONDES: battements, interférences, et ondes stationnaires
  • MECANIQUE : CHAP. 4 - ENERGIES
Suggestion de questions de cours:
  • Forme des ondes progressives - lien entre les formes temporelle et spatiale des signaux.
  • Ondes sinusoïdales (ou monochromatiques), cas particuliers des ondes planes ou sphériques - pulsation spatiale et pulsation temporelle
  • Moyenne quadratique d'une superposition de signaux asynchrones ou synchrones
  • Phénomène de battements: définition, interprétation (Fresnel), notion de coïncidence - anticoïncidence, calcul de la durée des battements (cas général de 2 ondes d'amplitude différentes)
  • Surfaces d'interférences constructives/destructives entre deux ondes planes de vecteurs d'onde orthogonaux
  • Courbes d'interférences destructives entre deux ondes capillaires circulaires (2 sources ponctuelles) - influence de lambda
  • Définition et propriétés des ondes stationnaires - Exemple: réflexion d'une onde sur corde tendue
  • Définition d'un mode propre - Exemple: corde fixée a ses 2 extrémités
  • Phénomène de Diffraction : Définition et interprétation de Huygens (cas de la fente sur onde plane) - Loi de la diffraction à l'infini par une fente (démonstration heuristique à connaître)
  • Etablissement et énoncé du Théorème de la Puissance Cinétique (TPC) / Th. de l'Energie Cinétique (TEC) / Théorème de l'Energie Mécanique (TEM)
  • Définition d'une force conservative - Exemples à connaître: énergie potentielle de pesanteur, de gravitation, électrostatique, élastique.
  • Définition dynamique d'une position d'équilibre / Stabilité
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: condition d'équilibre et stabilité
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: nature du mouvement (puits de potentiel, barrière de potentiel), portraits de phase


SEMAINE 19 - lundi 03 au samedi 08 février
  • CHAP. 8 : PROPAGATION DES SIGNAUX
  • CHAP. 9 : SUPERPOSITION D'ONDES: battements, interférences, et ondes stationnaires
  • MECANIQUE : CHAP. 4 - ENERGIES (du point matériel uniquement)
Suggestion de questions de cours:
  • Forme des ondes progressives - lien entre les formes temporelle et spatiale des signaux.
  • Ondes sinusoïdales (ou monochromatiques), cas particuliers des ondes planes ou sphériques - pulsation spatiale et pulsation temporelle
  • Moyenne quadratique d'une superposition de signaux asynchrones ou synchrones
  • Phénomène de battements: définition, interprétation (Fresnel), notion de coïncidence - anticoïncidence, calcul de la durée des battements (cas général de 2 ondes d'amplitude différentes)
  • Surfaces d'interférences constructives/destructives entre deux ondes planes de vecteurs d'onde orthogonaux
  • Courbes d'interférences destructives entre deux ondes capillaires circulaires (2 sources ponctuelles) - influence de lambda
  • Définition et propriétés des ondes stationnaires - Exemple: réflexion d'une onde sur corde tendue
  • Définition d'un mode propre - Exemple: corde fixée a ses 2 extrémités
  • Phénomène de Diffraction : Définition et interprétation de Huygens (cas de la fente sur onde plane) - Loi de la diffraction à l'infini par une fente (démonstration heuristique à connaître)
  • Etablissement et énoncé du Théorème de la Puissance Cinétique (TPC) / Th. de l'Energie Cinétique (TEC) / Théorème de l'Energie Mécanique (TEM)
  • Définition d'une force conservative - Exemples à connaître: énergie potentielle de pesanteur, de gravitation, électrostatique, élastique.
  • Définition dynamique d'une position d'équilibre / Stabilité
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: condition d'équilibre et stabilité
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: nature du mouvement (puits de potentiel, barrière de potentiel), portraits de phase
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: période des oscillations autour d'un équilibre stable (Calcul général par séparation des variables)
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: période des petites oscillations autour d'un équilibre stable


SEMAINE 20 - lundi 24 au samedi 29 février
  • MECANIQUE : CHAP. 4 - ENERGIES
  • MÉCANIQUE : CHAP. 5 - MOMENT CINÉTIQUE (du point matériel uniquement)
Suggestion de questions de cours:
  • Etablissement et énoncé du Théorème de la Puissance Cinétique (TPC) / Th. de l'Energie Cinétique (TEC) / Théorème de l'Energie Mécanique (TEM)
  • Définition d'une force conservative - Exemples à connaître: énergie potentielle de pesanteur, de gravitation, électrostatique, élastique.
  • Définition dynamique d'une position d'équilibre / Stabilité
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: condition d'équilibre et stabilité
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: nature du mouvement (puits de potentiel, barrière de potentiel), portraits de phase
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: période des oscillations autour d'un équilibre stable (Calcul général par séparation des variables)
  • Etude énergétique d'un système à un degré de liberté: période des petites oscillations autour d'un équilibre stable
  • Théorème du moment cinétique pour un point matériel (démonstration) - formulation en un point ou par rapport à un axe
  • Conséquences de la conservation du moment cinétique - mouvement plan et loi des aires (dont interprétation géométrique)
  • Etude du mouvement par les intégrales premières (énergie et moment cinétique) - énergie potentielle effective, états lié ou de diffusion (3 cas étudiés: force élastique, force newtonienne répulsive ou attractive
  • Etude du mouvement par les intégrales premières - cas du système masse-ressort horizontal


SEMAINE 21 - lundi 02 au samedi 07 mars
  • MECANIQUE : CHAP. 4 - ENERGIES
  • MÉCANIQUE : CHAP. 5 - MOMENT CINÉTIQUE (du point matériel uniquement) - cours et exercices
  • GÉOMÉTRIE : Coniques
  • MÉCANIQUE : CHAP. 6 - PROBLÈME NEWTONIEN À UN CORPS
Suggestion de questions de cours:
  • Théorème du moment cinétique pour un point matériel (démonstration) - formulation en un point ou par rapport à un axe
  • Conséquences de la conservation du moment cinétique - mouvement plan et loi des aires (dont interprétation géométrique)
  • Etude du mouvement par les intégrales premières (énergie et moment cinétique) - énergie potentielle effective, états lié ou de diffusion (3 cas étudiés: force élastique, force newtonienne répulsive ou attractive
  • Etude du mouvement par les intégrales premières - cas du système masse-ressort horizontal
  • Coniques: connaître les équations en cartésiennes, polaires, et paramétrées en temps, savoir tracer l'allure des courbes (asymptotes, points particuliers, axes de symétrie, relations entre les paramétrisations cartésienne et polaire...).
  • Résolution du PFD pour le problème newtonien par la méthode de Binet (on rappelle le changement de variable à appliquer)
  • Energie mécanique dans le problème newtonien en fonction de l'excentricité (en passant par la trajectoire conique en polaires et changement de variable de Binet, Calcul fait partiellement en cours)
  • Etats liés du problème newtonien - Énergie Em = -K/2a (démonstration par l'énergie dans le cas général)
  • Etats liés du problème newtonien - Lois de Kepler (démonstration dans le cas circulaire, ou cas général)
  • Première et seconde vitesses cosmiques


SEMAINE 22 - lundi 09 au samedi 14 mars
  • MECANIQUE : CHAP. 1 à 6
  • MECANIQUE : CHAP. 7 - PROBLÈME NEWTONIEN À UN CORPS
  • MECANIQUE : CHAP. 8 - SYSTÈMES DE POINTS MATÉRIELS - SOLIDE EN ROTATION AUTOUR D'UN AXE FIXE
Suggestion de questions de cours:
  • Coniques: connaître les équations en cartésiennes, polaires, et paramétrées en temps, savoir tracer l'allure des courbes (asymptotes, points particuliers, axes de symétrie, relations entre les paramétrisations cartésienne et polaire...).
  • Résolution du PFD pour le problème newtonien par la méthode de Binet (on rappelle le changement de variable à appliquer)
  • Energie mécanique dans le problème newtonien en fonction de l'excentricité (en passant par la trajectoire conique en polaires et changement de variable de Binet, Calcul fait partiellement en cours)
  • Etats liés du problème newtonien - Énergie Em = -K/2a (démonstration par l'énergie dans le cas général)
  • Etats liés du problème newtonien - Lois de Kepler (démonstration dans le cas circulaire, ou cas général)
  • Première et seconde vitesses cosmiques
  • Théorèmes de la Résultante Cinétique, ou du Moment Cinétique, pour un système matériel
  • Puissance des forces intérieures - démonstration des propriétés
  • Torseur dynamique - Le cas du couple de forces
  • Puissance des forces extérieures appliquées à un solide
  • Moment d'inertie - TMC et TPC pour un solide en rotation autour d'un axe fixe
  • Pendule de torsion - couple de torsion


SEMAINE 23 - lundi 16 au samedi 21 mars
  • CHAP. 8 - SYSTÈMES DE POINTS MATÉRIELS - SOLIDE EN ROTATION AUTOUR D'UN AXE FIXE
  • THERMODYNAMIQUE - CHAP.1 - INTRODUCTION (Gaz parfait, fluides, phases condensées)
Suggestion de questions de cours de Méca:
  • Théorèmes de la Résultante Cinétique, du Moment Cinétique
  • Puissance des forces intérieures - propriétés
  • Torseur dynamique - Le cas du couple de forces
  • Puissance des forces extérieures appliquées à solides
  • Moment d'inertie - TMC et TPC pour un solide
  • Pendule de torsion - couple de torsion
  • Pendule pesant non ponctuel
Suggestion de questions de cours de Thermo:
  • Comportement à basse pression des gaz : Diagramme d'Amagat et compressibilité
  • Echelles de température : échelle centésimale, échelle de température absolue
  • Distribution statistique des vitesses - propriétés de la distribution à l'équilibre thermodynamique
  • Calcul de la pression cinétique (distribution des vitesses simplifiée)
  • Définition de la température cinétique (gaz parfait monoatomique ou polyatomique)


SEMAINE 24 - lundi 23 au samedi 28 mars
  • MÉCANIQUE
  • THERMO - CHAP 1 - INTRODUCTION (Gaz parfait, fluides, phases condensées)
  • THERMO - CHAP 2 - STATIQUE DES FLUIDES
Priorité à la thermodynamique dans les exercices.

Suggestion de questions de cours (introduction):
  • Comportement à basse pression des gaz : Diagramme d'Amagat et compressibilité
  • Echelles de température : échelle centésimale, échelle de température absolue
  • Distribution statistique des vitesses - propriétés de la distribution à l'équilibre thermodynamique
  • Calcul de la pression cinétique (distribution des vitesses simplifiée)
  • Définition de la température cinétique (gaz parfait monoatomique ou polyatomique)
  • Modèle du gaz de Van der Waals - interprétation - effet sur la compressibilité (diagramme d'Amagat, influence des forces de VdW et covolume)
  • Coefficient thermoélastiques: Définitions / Application au gaz parfait
Suggestion de questions de cours (statique fluides):
  • Résultante d'une force volumique (pesanteur) ou surfacique (pression)
  • Principe/Théorème d'Archimède - énoncé et démonstration
  • Etablissement de la loi de la statique des fluides - Forme 1D
  • Fluide incompressible et homogène - loi de l'hydrostatique
  • Modèle de l'atmosphère isotherme - établissement du champ de pression et densité particulaire
  • Facteur de Boltzmann - interprétation (avec l'exemple de l'atmosphère isotherme)


SEMAINE 25 - lundi 30 mars au samedi 04 avril
  • THERMO - CHAP 1 - INTRODUCTION (Gaz parfait, fluides, phases condensées)
  • THERMO - CHAP 2 - STATIQUE DES FLUIDES
  • THERMO - CHAP 3 - PREMIER PRINCIPE (seulement en question de cours)
Suggestion de questions de cours (introduction):
  • Comportement à basse pression des gaz : Diagramme d'Amagat et compressibilité
  • Echelles de température : échelle centésimale, échelle de température absolue
  • Distribution statistique des vitesses - propriétés de la distribution à l'équilibre thermodynamique
  • Calcul de la pression cinétique (distribution des vitesses simplifiée)
  • Définition de la température cinétique (gaz parfait monoatomique ou polyatomique)
  • Modèle du gaz de Van der Waals - interprétation - effet sur la compressibilité (diagramme d'Amagat, influence des forces de VdW et covolume)
  • Coefficient thermoélastiques: Définitions / Application au gaz parfait
Suggestion de questions de cours (statique fluides):
  • Résultante d'une force volumique (pesanteur) ou surfacique (pression)
  • Principe/Théorème d'Archimède - énoncé et démonstration
  • Etablissement de la loi de la statique des fluides - Forme 1D et forme 3D (gradient)
  • Fluide incompressible et homogène - loi de l'hydrostatique
  • Modèle de l'atmosphère isotherme - établissement du champ de pression et densité particulaire
  • Facteur de Boltzmann - interprétation (avec l'exemple de l'atmosphère isotherme)
  • Etablissement de la loi de la statique des fluides - forme 3D et vecteur gradient
  • Vecteur gradient - propriétés - formes en cylindriques et sphériques
  • Expressions des surfaces et des volumes infinitésimaux dans les trois systèmes de coordonnées, cartésiennes, cylindriques et sphériques.
Suggestion de questions de cours (Premier Principe):
  • Énergie interne et capacité thermique Cv: définitions et cas particulier du gaz parfait (monoatom., diatom. ou autre) et phases condensées
  • Définition/signification microscopique des termes de travail et de transfert thermique
  • Expression du travail des forces de pression élémentaire pour un gaz dans un cylindre à piston


SEMAINE 26 - lundi 20 au samedi 25 avril
  • THERMO - CHAP 1 - INTRODUCTION (Gaz parfait, fluides, phases condensées)
  • THERMO - CHAP 2 - STATIQUE DES FLUIDES
  • THERMO - CHAP 3 - PREMIER PRINCIPE
Suggestion de questions de cours (statique fluides):
  • Résultante d'une force volumique (pesanteur) ou surfacique (pression)
  • Principe/Théorème d'Archimède - énoncé et démonstration
  • Etablissement de la loi de la statique des fluides - Forme 1D et forme 3D (gradient)
  • Fluide incompressible et homogène - loi de l'hydrostatique
  • Modèle de l'atmosphère isotherme - établissement du champ de pression et densité particulaire
  • Facteur de Boltzmann - interprétation (avec l'exemple de l'atmosphère isotherme)
  • Etablissement de la loi de la statique des fluides - forme 3D et vecteur gradient
  • Vecteur gradient - propriétés - formes en cylindriques et sphériques
  • Expressions des surfaces et des volumes infinitésimaux dans les trois systèmes de coordonnées, cartésiennes, cylindriques et sphériques.
Suggestion de questions de cours (Premier Principe):
  • Énergie interne et capacité thermique Cv: définitions et cas particulier du gaz parfait (monoatom., diatom. ou autre) et phases condensées
  • Définition microscopique des termes de travail et de transfert thermique
  • Expressions du travail des forces de pression élémentaires recu par un gaz dans un cylindre à piston
  • Enthalpie et capacité thermique à pression constante - Propriétés - Cas des GP
  • Bilan énergétique/enthalpique dans une expérience de calorimétrie à volume constant / pression constante
  • Coefficient gamma (adiabatique): définition, propriétés, cas particuliers sur les gaz parfaits (monoatomique, diatomique...)
  • Loi de Laplace pour une transformation adiabatique mécaniquement QS d'un GP (démonstration)


SEMAINE 27 - lundi 27 avril au samedi 02 mai
  • THERMO - CHAP 1 à 3
  • THERMO - CHAP 4 - SECOND PRINCIPE
Suggestion de questions de cours (Second Principe) :
  • Énoncé du second principe - Exemples de phénomènes irréversibles
  • Variation d'entropie d'un gaz parfait
  • Variation d'entropie d'une phase condensée


SEMAINE 28 - lundi 04 au samedi 09 mai
  • THERMO - CHAP 1 à 3
  • THERMO - CHAP 4 - SECOND PRINCIPE
  • THERMO - CHAP 5 - MACHINES THERMIQUES
Suggestion de questions de cours (Second Principe) :
  • Énoncé du second principe - Exemples de phénomènes irréversibles
  • Variation d'entropie d'un gaz parfait
  • Variation d'entropie d'une phase condensée
Suggestion de questions de cours (machines thermiques):
  • Principe de Carnot et énoncé historique du 2nd principe (machine monotherme)
  • Diagramme de Raveau (machines dithermes)
  • Théorème de Carnot pour le moteur ditherme
  • Théorème de Carnot pour le réfrigérateur ditherme
  • Théorème de Carnot pour la pompe à chaleur ditherme
  • Bilan d'énergie local pour un système en écoulement (aussi appelé "premier principe industriel")


SEMAINE 29 - lundi 11 au samedi 16 mai
Suggestion de questions de cours (Second Principe) :
  • Énoncé du second principe - Exemples de phénomènes irréversibles
  • Variation d'entropie d'un gaz parfait
  • Variation d'entropie d'une phase condensée
Suggestion de questions de cours (machines thermiques):
  • Principe de Carnot et énoncé historique du 2nd principe (machine monotherme)
  • Diagramme de Raveau (machines dithermes)
  • Théorème de Carnot pour le moteur ditherme
  • Théorème de Carnot pour le réfrigérateur ditherme
  • Théorème de Carnot pour la pompe à chaleur ditherme
  • Bilan d'énergie local pour un système en écoulement (aussi appelé "premier principe industriel")
Suggestion de questions de cours (Changements d'états):
  • Diagramme de phases d'un corps pur (p,T) - caractéristiques (saturation, points particuliers, pentes)
  • Enthalpie et entropie de changement d'état.
  • Allure des isothermes d'Andrews et courbe de saturation - explications.
  • Grandeurs extensives et titre massique - Règle des moments et variantes
  • Diagramme (p,h) - courbe de saturation, isothermes, isotitres, isentropes
  • Evaporation et humidité relative


SEMAINE 30 - lundi 18 au samedi 23 mai
  • Révisions Thermodynamique (TOUT)
  • INDUCTION: CHAP.1 - CHAMP MAGNÉTIQUE
Suggestion de questions de cours (machines thermiques):
  • Principe de Carnot et énoncé historique du 2nd principe (machine monotherme)
  • Diagramme de Raveau (machines dithermes)
  • Théorème de Carnot pour le moteur ditherme
  • Théorème de Carnot pour le réfrigérateur ditherme
  • Théorème de Carnot pour la pompe à chaleur ditherme
  • Bilan d'énergie local pour un système en écoulement (aussi appelé "premier principe industriel")
Suggestion de questions de cours (Changements d'états):
  • Diagramme de phases d'un corps pur (p,T) - caractéristiques (saturation, points particuliers, pentes)
  • Enthalpie et entropie de changement d'état.
  • Allure des isothermes d'Andrews et courbe de saturation - explications.
  • Grandeurs extensives et titre massique - Règle des moments et variantes
  • Diagramme (p,h) - courbe de saturation, isothermes, isotitres, isentropes
  • Evaporation et humidité relative
  • Phénomènes de retard à la transition de phase - exemples: surfusion, surchauffe, retard à la liquéfaction.
Suggestion de questions de cours:
  • Champ créé par un aimant droit, une spire de courant, une bobine, un solénoïde infini...
  • Propriétés de symétrie des lignes de champ B
  • Flux du champ B et topographie des lignes de champ

ATTENTION: pas de colles pendant le pont de l'ascension: jeudi, vendredi.


SEMAINE 31 - lundi 25 au samedi 30 mai
Idem semaine précédente.

Pas de colles pendant les épreuves du concours blanc: lundi , mardi, mercredi.


SEMAINE 32 - lundi 01 au samedi 06 juin
  • CHAP.1 - Champ magnétique
  • CHAP.9 (MECA) - Mouvement de particules chargées dans les champs E et B
Suggestion de questions de cours (Champ magnétique):
  • Champ créé par un aimant droit, une spire de courant, une bobine, un solénoïde infini...
  • Propriétés de symétrie des lignes de champ B
  • Flux du champ B et topographie des lignes de champ
  • Dipôle magnétique - moment dipolaire magnétique - ordres de grandeur
Suggestion de questions de cours (Mouvement de particules chargées dans E et B):
  • Force de Lorentz et énergie potentielle électrostatique - Application au LINAC ou Tube cathodique d'oscilloscope.
  • Propriétés du mouvement dans B uniforme (méthode vectorielle)
  • Résolution analytique du mouvement dans B uniforme (par projection cartésienne)
  • Applications du mouvement dans B uniforme


SEMAINE 33 - lundi 08 au samedi 13 juin
  • CHAP.1 - Champ magnétique
  • CHAP.9 (MECA) - Mouvement de particules chargées dans les champs E et B
  • CHAP.2 - Induction dans un circuit fixe
Suggestion de questions de cours (Mouvement de particules chargées dans E et B):
  • Force de Lorentz et énergie potentielle électrostatique - Application au LINAC ou Tube cathodique d'oscilloscope.
  • Propriétés du mouvement dans B uniforme (méthode vectorielle)
  • Résolution analytique du mouvement dans B uniforme (par projection cartésienne)
  • Applications du mouvement dans B uniforme
Suggestion de questions de cours (Induction dans un circuit fixe):
  • Loi de Faraday dans un circuit fixe
  • Auto-induction et inductance propre - exemple du solénoïde infini
  • Inductance mutuelle et coefficient de couplage - couplage parfait
  • Transformateur parfait - définition et propriétés / applications


SEMAINE 34 - lundi 15 au samedi 20 juin


SEMAINE 35 - lundi 22 au samedi 27 juin
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