Programme de colle S4 : lundi 05 - vend 09 octobre

NB : 4h de cours effectuées à distance, dont 2h de plus par rapport à l'EDT usuel

Diffusion thermique (Cours et exos)

- un étudiant doit tomber sur démo équation chaleur dans cas unidim unidir cartésien
- un autre doit faire un bilan en présence d'effet Joule pour trouver la loi conservation en présence terme source dans cas unidim unidir cartésien (expression Relec connue par analogie avec Rthermique)
- un autre doit faire un bilan en présence de conducto-convection latérale (NB : loi Newton doit être donnée)
- un autre doit démontrer la loi d'ohm thermique dans cas unidir unidim cartésien, en repartant de équation chaleur, et au passage démontrer l'expression Rth = L/S*lambda
- attention : nous n’avons pas encore abordé les géométries cylindriques et sphériques. On peut les poser mais ne pas s’attendre à des automatismes, bien guider
- ne pas hésiter à travailler en coordonnées cylindriques et sphériques, nous avons investi du temps sur ces situations

Diffusion particulaire (Cours et exos)

- tester : distinction diffusion/convection; cause et csq de la diffusion; exemples concrets; déf densité volumique de particules, flux, flux surfacique (unités, pour vérifier que ces nouvelles grandeurs sont comprises physiquement)
- établissement équation locale de conservation dans cas unidirectionnel + unidimensionnel cartésien 
- Loi Fick + interprétation physique. Unité D, et hiérarchie diffusion dans gaz, liquide, solide
- établissement (+ savoir par coeur) équation de diffusion (irréversibilité car d/dt)
- Etablir relation entre distance et durée caractéristique de diffusion (raisonnement par analyse dim/odg à partir équation diffusion) + interprétation physique

Opérateurs analyse vectoriel (Cours)

- Vérifier que grad, div, laplacien connus en cartésien 

Programme de colle S3 : lundi 28 - vendredi 02 octobre

Diffusion particulaire (Cours et exos)

- TD sera fait mardi, mais exos possibles en guidant bien
- tester : distinction diffusion/convection; cause et csq de la diffusion; exemples concrets; déf densité volumique de particules, flux, flux surfacique (unités, pour vérifier que ces nouvelles grandeurs sont comprises physiquement)
- établissement équation locale de conservation dans cas unidirectionnel + unidimensionnel cartésien : à demander à au moins un étudiant
- Loi Fick + interprétation physique. Unité D, et hiérarchie diffusion dans gaz, liquide, solide
- établissement (+ savoir par coeur) équation de diffusion (irréversibilité car d/dt)
- Etablir relation entre distance et durée caractéristique de diffusion (raisonnement par analyse dim/odg à partir équation diffusion) + interprétation physique

 

 Chap intro : débit et loi de conservation (Cours uniquement)

- concepts introduits sur le transport de masse
- définition débit et vecteur débit surfacique (avec schéma)
- attention, je définis j à partir du débit, et je démontre la relation avec v (pas l'inverse)
- distinction eulérien / lagrangien pas encore vue
- équation intégrale et locale de conservation de la masse : savoir démontrer la locale à partir de l'application de l'intégrale à une tranche élémentaire en géom unidir et unidim
- Th flux-divergence à connaître, avec dessin à l'appui (équ locale à démontrer plutôt avec méthode ci-dessus)
- NB : je n'ai pas encore démontré l'équation intégrale de conservation de la masse pour un système ouvert à partir d'un système fermé (je l'ai introduit de manière intuitive) : sera vue plus tard dans chapitre "bilans macros"

 

Statique des fluides (exos)

Programme de colle S2 : lundi 21 - vend 25

Poser au moins une question par partie, et bien tester les nouveaux cours

chap intro : débit et loi de conservation (Cours uniquement)

- concepts introduits sur le transport de masse
- définition débit et vecteur débit surfacique (avec schéma)
- attention, je définis j à partir du débit, et je démontre la relation avec v (pas l'inverse)
- distinction eulérien / lagrangien pas encore vue

 

Opérateurs analyse vectoriel (Cours)

- Vérifier que grad est connu en cartésien, mais aussi en cylindrique et sphérique

 

Mecaflu Chap.0 : statique des fluides PCSI + Cas en réf non galiléen (Cours + exos)

- énoncé RFS en galiléen en vectoriel, avec gradient
- démo RFS (cas 1D) : demander à un.e étudiant.e cette démo
- démo P(z) cas liquide et atmo isoT + NE SURTOUT PAS CONFONDRE les deux situations
- Archimède : origine physique et théorème
- les deux exemples traités en non galiléen : demander à deux étudiants de traiter chacun un cas
- interprétation physique du gradient (grâce à la relation df et grad(f)) : demander à un.e étudiant.e
- autres notions math en début de ce poly (avec les interprétations physiques)

Meca point réf non gal : chap.1 et 2 (exos)

- exos en réf non galiléen

Annexe syst coordonnées

- vérifier que étudiants maîtrisent les systèmes de coordonnées : dessin, distinction composante/coordonnée, expression déplacement élémentaire, surface élémentaire et volume élémentaire
- Recette pour trouver expression d'un volume ou d'une surface "simplement" élémentaire : anneau, coquille sphérique etc.

Révisions de méca PCSI

- toute la sup,
SAUF particules chargées (force Lorentz)

Programme de colle S1 : lundi 14 - vend 18 septembre

Meca point réf non gal : chap.2 (Cours et exos)

- le programme de PC est copié à la fin des polys de cours
- le DS de vendredi dernier a porté entre autre sur ce chapitre
- séance de TD sera finie mardi, mais exos du cours ont servi d'entraînements

Meca point changement référentiel : chap.1 (Cours et exos)

- vitesse et accélération d'entraînement : avec point coïncident, mais aussi par cœur

Annexe syst coordonnées

- vérifier que étudiants maîtrisent les systèmes de coordonnées : dessin, distinction composante/coordonnée, expression déplacement élémentaire, surface élémentaire et volume élémentaire
- Recette pour trouver expression d'un volume ou d'une surface "simplement" élémentaire : anneau, coquille sphérique etc.

Révisions de méca PCSI (Exos)

- toute la sup SAUF particules chargées (force Lorentz)

Charte utilisation IA en CPGE

Voici un document rédigé par Mme Landraud, collègue de physique-chimie MP du lycée Jean Perrin :
CharteIA_CPGE_2026.pdf

A lire et à respecter, merci

Cahier d'entraînement : auto-tests en QCM

- Réalisé par des collègues de CPGE, à utiliser pour se tester et affermir ses connaissances de bas.
J'ai découpé ce cahier pour vous faciliter la tâche. Je vous enverrai les parties correspondantes aux cours déjà traités au fur et à mesure de l'avancement. Je vous transmets questions et réponses, mais pas les raisonnements détaillés (le "corrigé"). Si vous ne comprenez pas une réponse, posez-moi la question et je vous guiderai.
Je vous imprimerai les documents, mais vous pouvez également utiliser les versions électroniques ci-dessous.

- le document préliminaire indique comment utiliser ce "Cahier d'entraînement"
0-CdE_PC_sommaire-mode-emploi.pdf

- 1er document de sup : mécanique
1-CdE_PCSI_meca.pdf

- 1er document de spé : changement de référentiel et référentiels non-galiléens
1-CdE_PC_ChgtRefnongal.pdf

Préparation rentrée Physique PC (2026-2027)

Voici quelques documents pour préparer la rentrée du cours de physique en PC. Les documents pdf sont accompagnés de vidéos. Ce sont des clarifications/révisions de PCSI, qu'il faut absolument avoir travaillées pour le jour de la rentrée.
Tous ces documents représentent quelques heures de travail, à effectuer avant la rentrée.
Passer à côté de ces révisions, c'est se mettre en difficulté dès le début de l'année. Je considérerai comme acquis tout ce qui est abordé ici.

La méthode de travail que je vous propose :
- se munir d'un brouillon et d'un stylo
- visionner les vidéos et mettre pause pour répondre aux questions posées, au brouillon. La réponse aux questions est donnée dans la suite des vidéos.

Il est important de réfléchir par soi-même avant de regarder les solutions, au moins qq minutes par question.

A la fin de ce post, vous trouverez un questionnaire de révision de mécanique PCSI. A la rentrée, je vous enverrai le corrigé, en pdf et en vidéo.
Il faudra auparavant avoir déposé votre travail sur la Drop du cours du physique (je vous envoie le lien plus tard), sous la forme de photos regroupées en un seul fichier pdf (avec AdobeScan par ex), pour attester que vous avez bien cherché à répondre à ce questionnaire par vous-même.

Ce travail préparatoire nous permettra de commencer l'année efficacement, et de gagner qq heures précieuses en vue de boucler confortablement le programme.

 

Documents :

- Quelques remarques/recettes pour être un.e bon.ne physicien.ne :
https://www.youtube.com/watch?v=CepwqFpPQsA...... (40min de vidéo, à regarder en plusieurs fois si besoin)
Qq_remarques_bon_physicien.pdf (document support de la vidéo)

- Annexe système de coordonnées :
vous trouverez ci-dessous un lien vers la playlist youtube "rentrée en PC", où se trouvent les 6 vidéos (environ 15min chaque) de révision concernant les systèmes de coordonnées
https://m.youtube.com/playlist?list=PLz2ySvc4rDiXzKNWHYjM...
Annexe_systcoordonnees.pdf (doc support de la vidéo)
Annexe_systcoordonnees_comments.pdf (fichier manuscrit de prise de notes)

- Cartes mentales résumant la méca PCSI :
MindMap_meca_ptmat_PCSI.pdf
MindMap_meca_solide_PCSI.pdf

 

Questionnaire de révision :
Meca_revisionsPCSI.pdf (pas nécessaire d'avoir bossé les doc ci-dessus)
(corrigé en pdf et en vidéo, à venir)

 

Si vous avez des questions, des difficultés, n'hésitez pas à me contacter par mail

Programme de colle S22 : lundi 23 - vend 27 mars

Ondes chap. 4 Ondes linéaires, dispersion, absorption (Cours et exos)

- méthode générale a été appliquée en cours, mais TD pas encore fait, être indulgent sur la vitesse d'exécution
- insister sur situations où l'équation d'onde n'est pas d'Alembert
- un.e étudiant.e au moins doit (cours ou exo) passer de l'écriture complexe d'une "pseudo-OPPH" à son écriture en réel
- pas prioritaire d'établir les équations de couplage et l'équation d'onde : les donner et en tirer les conséquences physiques. L'établissement des ces équations peut être rejeté en fin d'exo
- dispersion, absorption, vitesse phase et groupe, interprétation physique, raisonnements énergétiques associés
- OPPH à vecteur d'onde complexe : "pseudo-OPPH", savoir proposer une écriture par coeur en complexe
- NB : la distinction atténuation / absorption ne semble pas être au pgm (j'en ai parlé)
- demander à un.e étudiant.e OEM transverse dans plasma peu dense, avec énoncé
- demander à un.e étudiant.e OEM dans métal BF (i.e. loi ohm réelle valide), effet peau

 

Ondes chap.3 : OEM dans le vide (Cours et exos)

- Demander à un.e étudiant.e démo structure OEM dans vide (trièdre, rapport des normes, relation dispersion). Démo à faire dans le cas d'une OEM polarisée rectilignement (sinon trop compliqué)
- Demander à un.e étudiant.e aspects énergétiques OPPH pour aboutir à la relation entre Poynting et uem : interprétation physique + relier une valeur numérique de puissance surfacique à l'amplitude du champ E + la relier à un débit de photons
- Demander de reconnaître (par coeur sans justification) un état de polarisation après avoir donné l'écriture mathématique

 

Ondes chap.2 : ondes sonores dans fluides (Exos)

Programme de colle S21 : lundi 16 - vend 20 mars

nous n'avons pas encore fait d'exercices pour les chap. 2 et 3,
mais exos possibles, à bien guider

Ondes chap.3 : OEM dans le vide (Cours et exos)

- Démo équation d'onde de d'Alembert vectorielle 3D (avec formulaire analyse vectorielle)
- Demander à un.e étudiant.e démo structure OEM dans vide (trièdre, rapport des normes, relation dispersion). Démo à faire dans le cas d'une OEM polarisée rectilignement (sinon trop compliqué)
- Demander à un.e étudiant.e aspects énergétiques OPPH pour aboutir à la relation entre Poynting et uem : interprétation physique + relier une valeur numérique de puissance surfacique à l'amplitude du champ E + la relier à un débit de photons
- Demander de reconnaître (par coeur sans justification) un état de polarisation après avoir donné l'écriture mathématique

 

Ondes chap.2 : ondes sonores dans fluides (Cours et exos)

- demander à un.e étudiant.e démo d'Alembert 1D, après avoir linéarisé les 3 équations. Doit pouvoir être fait sans énoncé
- NB1 : pour linéariser la déf du coeff de compressibilité (déf à partir de V ou rho, peu importe), je demande aux étudiants de faire Taylor-Young sur rho(P) (S est constante) autour de la situation d'équilibre (P0,S0).
- NB2 : la démo "en lagrangien", à partir du mouvement d'une particule de fluide, a été traitée en exo
- Ecriture cpx OPPH
- demander à un.e étudiant.e la correspondance entre opérateurs diff et opérateurs cpx (utilisation nabla comme moyen mnémotechnique)
- notion impédance vue uniquement pour OPPH en cpx (pas pour OPP seules)
- demander à un.e étudiant.e démo expression impédance
- Aspects énergétiques : demander l'ensemble des relations par coeur, puis application à OPPH + interprétation de l'expression de la puissance surfacique par analogie avec phénomènes convectifs ("l'onde transporte de l'énergie")
- Tuyaux sonores pas vraiment au programme, mais on peut en poser en guidant bien

 

Ondes chap.1 : ondes de d'Alembert (Exos)

- ondes sonores dans solide (modèle continu tout de suite, pas de passage micro->macro et d'approximation continue "en cours de route")
- d'Alembert par coeur (1D seulement pour l'instant, pas laplacien), expression célérité par coeur
- savoir que phénomène décrit est forcément réversible
- savoir que célérité ondes varie comme raideur/inertie
- retrouver ordre de grandeur du module d'Young à partir du modèle microscopique des chaînes d'atomes liés par des ressorts, l'ordre de grandeur des interactions atomiques étant connu
- Corde libre et fixées à ses deux extrémités : savoir retrouver les modes par une méthode graphique, mais aussi par calcul purement mathématique
- Corde de Melde : par le calcul, interprétation : existence d'un phénomène de résonance quand la fréquence d'excitation est une fréquence propre
- exos : attention, rien n'a encore été fait sur réflexion-transmission. Pourquoi pas en exo, mais partir du principe que les étudiants sont vierges sur ce sujet pour le moment