Programme détaillé de physique

Le module de physique est composé de 11 heures de cours magistral et de 5 heures d’exercices en petits groupes.

A. Les cours

La théorie des vecteurs

1. Grandeur vectorielle : définition et représentations (géométrique et algébrique)

2. Composition des vecteurs à partir de leur représentation géométrique

3. Représentation algébrique d’un vecteur

4. Composition des vecteurs à partir de leur représentation algébrique

5. Utilisation des vecteurs en physique – Exemple de l’équilibre de translation d’un corps soumis à plusieurs forces.

Cinématique

1.    Les grandeurs fondamentales de la cinématique

1.1   Le vecteur position et la loi des espaces
1.2  Le vecteur vitesse et la loi des vitesses
1.3    Le vecteur accélération et la loi des accélérations

2.    Analyse de quelques mouvements simples

2.1  Mouvement rectiligne uniforme - MRU
2.2  Mouvement rectiligne uniformément accéléré - MRUA
2.3  La chute des corps
2.4  Composition d’un MRU et d’un MRUA
2.5    Exercices

Dynamique

1.    Objectif - notion de force - mesure d’une force
2.    Les forces

2.1. La gravitation universelle
2.2. Le poids
2.3. La force élastique
2.4. La force de frottement

3.    La 1ère loi de Newton (principe d’inertie) et quelques applications
4.    La 2e loi de Newton

4.1. La masse
4.2. Applications de la 2e loi de Newton : le mouvement d’un satellite, le mouvement sur un plan incliné, le vol parabolique.

5.    La 3e loi de Newton (principe d’action-réaction) et quelques applications

Electrostatique

1. La charge électrique
2. La force entre deux charges ponctuelles : la loi de Coulomb et le champ électrique
3. Applications : calcul du champ produit par des charges ponctuelles
4. Distribution continue de charges : champ créé par un fil rectiligne, infiniment long, chargé uniformément (utilisation de l’intégrale)
5. Le potentiel électrique

5.1 Le produit scalaire
5.2 Le travail d’une force
5.3 Le potentiel créé par une charge ponctuelle et le sens physique du potentiel

B. Les exercices

Les exercices sont réalisés en petits groupes avec l’aide d’un assistant.

Ils portent essentiellement sur le calcul vectoriel et la cinématique. Ces deux sujets donnent également l’occasion de revoir les outils mathématiques indispensables pour aborder un cours de physique : la trigonométrie et la dérivée.