Cours

Chapitre 11 - Cinématique du point, introduction à la cinématique du solide ( PDF )

• 1 Le référentiel : l’observateur du mouvement
  • 1.1 De la relativité du mouvement
  • 1.2 Un observateur muni d’une montre : le référentiel
  • 1.3 La trajectoire : l’ensemble des positions successives d’un point dans le référentiel
• 2 Repérer la position d’un point dans l’espace
  • 2.1 Un vecteur pour repérer la position d’un point : le vecteur position
  • 2.2 Base vectorielle
  • 2.3 Le produit vectoriel
  • 2.4 Le repère cartésien
  • 2.5 Le repère cylindrique
  • 2.6 Le repère sphérique
  • 2.7 Un tout petit mouvement : le déplacement élémentaire
• 3 Décrire le mouvement d’un point dans l’espace : le vecteur vitesse
  • 3.1 La vitesse : la dérivée temporelle du vecteur position
  • 3.2 L’expression de la vitesse en coordonnées cartésiennes
  • 3.3 L’expression de la vitesse en coordonnées cylindrique
  • 3.4 L’expression de la vitesse en coordonnées sphérique
• 4 Décrire la variation de la vitesse : le vecteur accélération
  • 4.1 L’accélération : la dérivée temporelle de la vitesse
  • 4.2 Expression de l’accélération en coordonnées cartésiennes
  • 4.3 L’expression de l’accélération en coordonnées cylindrique
  • 4.4 L’expression de l’accélération en coordonnées sphérique
• 5 Quelques exemples de mouvements de points matériels
  • 5.1 Mouvement non accéléré
  • 5.2 Mouvement uniformément accéléré
  • 5.3 Mouvement circulaire
  • 5.4 Application : interprétation physique des composantes du vecteur accélération
• 6 Introduction à la cinématique du solide
  • 6.1 Solide et solide indéformable
  • 6.2 Mouvement de translation
  • 6.3 Mouvement de rotation

Chapitre 10 - Introduction au filtrage linéaire passif ( PDF )

• 1 Principe du filtrage : modifier l’amplitude des harmoniques
  • 1.1. Tout signal peut se décomposer en une somme discrète ou continue de sinusoïdes
  • 1.2. Le filtrage : modifier un signal en modifiant son spectre
  • 1.3. Les principaux filtres
• 2. Définition d’un quadripôole, d’une fonction de transfert, du diagramme de Bode à d’un exemple : le circuit RC série
  • 2.1 Étude de la réponse en fréquence d'un circuit RC série : la fonction de transfert
  • 2.2. Utilisation de la fonction de transfert pour d ?eterminer le signal de sortie
  • 2.3 Recherche d'une représentation graphique : le diagramme de Bode
  • 2.4 Tracé (ou justifier le tracer) du diagramme de Bode du filtre RC
  • 2.5 Utilisation du diagramme de Bode pour déterminer les propriétés du signal de sortie
• 3 Filtres usuels d'ordre 1 et 2
  • 3.1 Etude général d’un filtre
  • 3.2 Filtre passe-bas du premier ordre
  • 3.3 Filtre passe-haut du premier ordre
  • 3.4. Filtre intégrateur
  • 3.5 Filtre dérivateur (Travaux dirigés)
  • 3.6 Filtre passe-bas du second ordre
  • 3.7 Filtre passe-haut du second ordre
  • 3.8 Filtre passe-bande du second ordre
  • 3.9 Filtre coupe-bande du second ordre
  • 3.10 Résumé

Chapitre 9 - Systèmes linéaires en régime sinusoïdal forcé (assuré par M. Impéror) ( PDF )

Chapitre 8 - Équilibres chimiques ( PDF )

• 1 Etat final d’une transformation chimique
  • 1.1 L’état final d’une transformation chimique : un état d’équilibre thermodynamique
  • 1.2 Cas où un des réactifs est totalement consommé : la réaction totale
  • 1.3 Cas où il reste des réactifs : l’état d’équilibre chimique
• 2 Prévoir l’évolution du système
  • 2.1 L’Activité chimique, une grandeur intensive caractéristique de l’état physico-chimique d’une espèce
  • 2.2 Quotient de réaction
  • 2.3 Constante d’équilibre : la valeur particulière du quotient de réaction à l’équilibre thermodynamique
  • 2.4 Prévision du sens d’évolution : le quotient de réaction tend vers la constante d’équilibre
  • 2.5 Quelques exemples
  • 2.6 Relation entre constantes d’équilibres

Chapitre 7 - Cinétique chimique, suivi temporel d'une réaction chimique ( PDF )

• 1 Décrire une transformation chimique
  • 1.1 La réaction chimique : un modèle pour une transformation chimique
  • 1.2 Décrire l’évolution du système
  • 1.3 Etat Final d’une transformation chimique totale
• 2 Suivi temporelle d'une réaction, vitesse de réaction
  • 2.1 Hypothèses : Système fermé et homogène, transformation isochore, monobare, monotherme
  • 2.2 Réaction lente ou rapide ?
  • 2.3 Temps de demi-réaction
  • 2.4 Vitesse d’apparition et de disparition d’une espèce chimique
  • 2.5 Vitesse d’une réaction chimique
  • 2.6 Vitesse volumique de réaction
• 3 Loi de vitesse : lorsque la concentration influe sur la vitesse volumique de réaction
  • 3.1 Les facteurs cinétiques
  • 3.2 Loi de vitesse
  • 3.3 Réaction avec ou sans ordre courant
  • 3.4 Réaction admettant un ordre initial
• 4 Expression de la concentration en fonction du temps dans le cas d'ordre simple
  • 4.1 Réaction d'ordre nul
  • 4.2 Réaction d'ordre un
  • 4.3 Réaction d'ordre deux
  • 4.4 Détermination d'un ordre simple l'aide des temps de demi-reaction
  • 4.5 Determination d'un ordre simple par methode integrale
• 5 Dépendance de la vitesse avec la temperature : loi empirique d'Arrhenius
  • 5.1 La loi empirique d'Arrhenius
  • 5.2 Mesure experimentale de l'énergie d'activatio
  • 5.3 Théorie des collisions
  • 5.4 Initiation aux mécanismes réactionnels (exemple des réactions SN1 et SN2)
  • 5.5 Confirmer un mécanisme par l'expérience

Introduction au chapitre 7 - Révisions du lycée ( PDF )

• 1 Décrire un système physico-chimique
  • 1.1 Un système physico-chimique : une ou plusieurs substances incluses dans un certain domaine de l’espace.
  • 1.2 Comment décrire l’état d’un système ?
  • 1.3 Paramètres intensifs ou extensifs
  • 1.4 Une phase : lorsque les grandeurs intensives sont continues
  • 1.5 Décrire la composition d’un système quelconque
  • 1.6 Décrire une espèce en solution
  • 1.7 Décrire un système gazeux
  • 1.8 Pression partielle
• 2. Comment décrire l'évolution d'un système chimique
  • 2.1 Réactif limitant
  • 2.2 Stoechiométrie
  • 2.3 Avancement
  • 2.4 Tableau d'avancement
  • 2.5 Avancement maximal
  • 2.6 État final
  • 2.7 Cas d'un mélange initial stoechiométrique
• 3. Comment déterminer la concentration d'une espèce colorée en solution ?
• 4. Dosage par conductimétrie
• 5. Dosage par étalonnage
• 6. Qu'est-ce qu'une réaction nucléaire ?

Chapitre 6 - Systèmes linéaires d'ordre 2 ( PDF )

• I Trois problèmes, une équation : rappels sur l'oscillateur harmonique
  • I.1 Le circuit LC
  • I.2 Mouvement horizontal sans frottement d’une masse accrochée à un ressort
  • I.3 Pendule simple
• II Deux exemples d’oscillateurs amortis
  • II.1 Exercice 1 : Le circuit RLC série
  • II.2 Masse suspendue è un ressort avec frottement fluide
• III L’équation différentielle de l’oscillateur amorti
  • III.1 Solution générale de l’EDL2, comme somme de la solution générale solution particulière de l’EDL2
  • III.2 La forme de la solution dépend du facteur de qualité
  • III.3 Cas Q < 0.5 soit Delta > 0 : le régime apériodique
  • III.4 Cas Q = 0.5 soit Delta = 0 : le régime critique
  • III.5 Cas Q > 0.5 soit Delta < 0 : le régime pseudo-périodique
  • III.6 Cas Q >> 0.5 soit Delta << 0 : l’oscillateur harmonique très peu amorti.
  • III.7 Résumé
  • III.8 Et si Q < 0, une introduction aux systèmes instables

Chapitre 5 - Systèmes linéaires d'ordre 1 ( PDF )

• I. Position du problème, hypothèses et notations
• II. Un premier exemple, le circuit RC série
  • II.1. Un Description du circuit RC série
  • II.2. Etablissement de l’équation différentielle dans le cas d’une réponse à un échelon
  • II.3. Comment résoudre une équation différentielle linéaire du premier ordre à coefficients constants ?
  • II.4. Un outil graphique : le portrait de phase
  • II.5. Résolution de l’équation différentielle à l’aide des conditions initiales
  • II.6. Interprétation des résultats
  • II.7. A vous de jouer : régime libre du circuit RC série
  • II.8. Etude énergétique d’une charge et d’une décharge d’un condensateur
• III. Un second exemple, le circuit RL série
  • III.1. Description du circuit RL série
  • III.2. Etablissement de l’équation différentielle dans le cas d’une réponse à un échelon
  • III.3. Résolution de l’équation différentielle à l’aide des conditions initiales
  • III.4. Interprétation des résultats
  • III.5. A vous de jouer : régime libre du circuit RL série

Chapitre 4 - Électrocinétique en ARQS ( PDF )

• I. Charge électrique, intensité du courant
  • I.1. Les différents porteurs de charges, les différents types de conducteurs
  • I.2. Conservation de la charge électrique
  • I.3. Le courant électrique
  • I.4. Mesure du courant électrique, choix d’une orientation
• II. Potentiel, référence de potentiel, tension
  • II.1. Energie potentielle, potentielélectrique
  • II.2. La masse : une référence de potentiel. Potentiel en un point
  • II.3. La tension : une différence de potentiel
• III. Approximation des régimes quasi-stationnaires et lois de Kirchhoff
  • III.1. Régime continu, régime variable
  • III.2. Approximation des régimes quasi-stationnaires
  • III.3. Conséquence 2 : Première loi de Kirchhoff, la loi des noeuds
  • III.4. Conséquence 3 : Deuxième loi de Kirchhoff, la loi des mailles
• IV. Puissance absorbée par un dipôle
  • IV.1. Dipôle électrique, un composant avec deux bornes
  • IV.2. Puissance effectivement consommée par un récepteur, puissance effectivement fournie par un générateur
  • IV.3. Puissance re ?ue par un dipôle
  • IV.4. Choix d’une convention d’orientation
  • IV.5. Puissance consommée ou fournie par un dipôle
• V. Caractéristique tension-courant des dipôles
  • V.1. Caractéristique d’un dipôle : la donnée de la fonction U = f (I)
  • V.2. Dipôles symétriques, dipôles polarisés
  • V.3. Dipôle passif, dipôle actif
  • V.4. Utilisation de la caractéristique pour déterminer un point de fonctionnement
• VI. Dipôles linéaires usuels
  • VI.1. Dipôle linéaire
  • VI.2. Le conducteur ohmique
  • VI.3. Le condensateur
  • VI.4. Bobine idéale
  • VI.5. Les sources de tension
  • VI.6. Conséquence de la linéarité des dipôles : le théorème de superposition
  • VI.7. Loi des noeuds en terme de potentiels
• VII. Associations de résistance
  • VII.1. Association en série de résistors : la somme des résistances
  • VII.2. Association en parallèle de résistors : la somme des conductances
  • VII.3. Le diviseur de tension
  • VII.4. Le diviseur de courant
  • VII.5. Résistance de sortie d’un générateur
  • VII.6. Résistance d’entrée et de sortie d’un quadripôle
  • VII.7. Association série et parallèle de bobines
  • VII.8. Association série et parallèle de condensateurs

Chapitre 3 - Propagation des signaux, une brève introduction à la physique des ondes. ( PDF )

• 1 Propagation d’un signal, le modèle de l’onde progressive
  • 1.1 L’onde, la propagation d’une grandeur vibrante
  • 1.2 Les ondes progressives unidimensionnelle : des ondes se propageant dans une direction sans se déformer ni s’atténuer
• 2 Ondes progressives harmoniques : des ondes décrites par des fonctions sinusoïdales du temps
  • 2.1 Modèle de l’onde progressive harmonique unidimensionnelle
  • 2.2 Période spatiale, période temporelle : la double périodicité des ondes progressives harmoniques
  • 2.3 Parenthèse sur l’effet Doppler (parce que ça tombe) : un effet dˆu au changement de référentiel
• 3 Phénomènes d’interférences
  • 3.1 Expérience de la cuve à ondes
  • 3.2 Somme de 2 ondes sinusoïdales en un point de l’espace, méthode de Fresnel
  • 3.3 Conditions d’interférences constructives et destructives : une histoire de déphasage
• 4 Ondes stationnaires
  • 4.1 Observation des modes propres d’une corde vibrante : expérience de la corde de Melde
  • 4.2 Réflexion d’une onde progressive
  • 4.3 Détermination des modes propres d’une corde de Melde
  • 4.4 Application à la musique : corde de guitare (décomposition selon les modes propres
  • 4.5 D’autres applications : les instruments à vent
  • 4.6 Ondes stationnaires en dimensions supérieures

Chapitre 2 - Oscillateur harmonique ( PDF )

• 1 Mise en évidence du phénomène
  • 1.1 Description du système masse ressort
  • 1.2 Observation du signal image de l’altitude
• 2 Description et mise en équation du phénomène physique ; notion de modèle en physique
  • 2.1 Modélisation du problème
  • 2.2 Mise en équation : recherche de la position d’équilibre
  • 2.3 Mise en équation : établissement de l’équation du mouvement
• 3 Résoudre une équation différentielle linéaire d’ordre 2 à coefficient constant
  • 3.1 Une équation différentielle : une équation vérifiée par une fonction et ses dérivées
  • 3.2 L’équation différentielle de l’oscillateur harmonique
  • 3.3 Résolution (à la sauce physique) d’une équation différentielle linéaire d’ordre 2 type oscillateur harmonique, à coefficients constants
• 4 Le signal sinusoïdal, solution d’une équation différentielle de type oscillateur harmonique
  • 4.1 Un signal périodique : un signal se répétant à intervalle de temps régulier
  • 4.2 Description d’un signal sinusoïdal
  • 4.3 Équivalence des deux formes de signaux trigonométriques
• 5 Résolution de l’équation différentielle de l’oscillateur harmonique
  • 5.1 Retour sur la masse suspendue au ressort (travaux dirigés)
  • 5.2 Aspect énergétique : conservation de l’énergie mécanique du système
  • 5.3 Confrontation du modèle et de l’expérience
  • 5.4 Détermination de la raideur d’un ressort à partir d’un oscillogramme

Chapitre 1 - Analyse dimensionnelle, unités, ordres de grandeurs... ( PDF )

• I. Les dimensions en sciences physiques
  • I.1. On ne mélange pas les choux et les carottes
  • I.2. Deux grandeurs comparables ont la même dimension
  • I.3. Les 7 dimensions fondamentales
  • I.4. Vérification de l'homogénéité d'une formule
  • I.5. Équation aux dimensions
• II. Les unités
  • II.1. Une grandeur de référence pour comparer toutes les autres : la grandeur étalon
  • II.2. Définition d’une unité à partir d’une grandeur étalon
  • II.3. Les unités du système international
  • II.4. Conversion d'unités
• III. Les chiffres significatifs
  • III.1. Des mesures à la précision limitée
  • III.2. Définition des chiffres significatifs
  • III.3. Règles pour déterminer le nombre de chiffres significatifs
• IV. Les ordres de grandeurs
  • IV.1. De la nécessité des ordres de grandeurs
  • IV.2. L’ordre de grandeur ou la puissance de 10 la plus proche
• V. Que faire devant une formule en sciences physiques ?