Programme de colle S15 : lundi 20 - vend 24 janvier

Optique ondul chap.1 : Modèle scalaire (Cours)

- écriture math d'une onde monochromatique (ne pas porter son attention sur l'amplitude, uniquement sur la phase), vocabulaire "retard de phase"
- interroger au moins un étudiant sur la notion de train d'onde : sinus limité dans le temps, retard de phase à l'émission est aléatoirement distribué, pas de corrélation avec le train suivant. Lien en odg avec largeur pic en fréquence
- train d'onde = modèle pour source quasi-monochromatique (raie), mais peut-être utilisé pour des raisonnements qualitatifs (ou d'odg) dans le cas de spectres larges
- Déf éclairement, pourquoi un carré ? pourquoi une moyenne (se contenter d'une comparaison entre temps caractéristique, notion filtrage passe-bas) ?
- cohérence spatiale n'est pas au programme, il s'agit juste de savoir que deux points d'une source émettent des trains d'onde dont les retards de phase n'ont aucun lien entre eux
- Définition chemin optique à partir de la durée propagation (c'est son intérêt fondamental, l'expression fonction de indice et distance a été dém ensuite)
- expression chemin optique en fonction distance parcourue dans milieu homogène (le cas général, indice non-uniforme a été vu, mais pas essentiel)
- expression donnant l'évolution du retard de phase au cours de la propagation en fonction du chemin optique (par coeur, éventuellement démo, mais pas essentiel)
- Th. Malus (admis) à énoncer en précisant bien qu'il ne faut pas de diffraction "en route"
- traduction du stigmatisme en optique ondulatoire (énoncé par coeur, démo pas essentielle)

EMag chap.8 : Induction (exos)

- révisions PCSI
- ARQS magnétique et conséquence sur MA, puis validité loi des noeuds
- démo Faraday d'après Maxwell
- utilisation Faraday sur un contour qui ne suit pas un circuit filiforme pour traiter les courants de Foucault
- Coeff d'inductance : définition et intérêt, L dans cas solénoïde, énergie magnétique dans cas bobine seule, et cas bobines sous influence
- la demo de l'expression du couple de Laplace sur cadre rectangulaire est hors pgm de colle

Programme de colle S14 : lundi 13 - vend 17 janvier

EMag chap.8 : Induction (Cours et exos)

- révisions PCSI : induction dans cas circuits filiformes (quasi-) fermés, forces de Laplace
- ARQS magnétique et conséquence sur MA, puis validité loi des noeuds
- démo Faraday d'après Maxwell (cas contour fixe)
- utilisation Faraday sur un contour qui ne suit pas un circuit filiforme pour traiter les courants de Foucault, ou Maxwell-Faraday
- Attention, cours traité jusqu'au 2. inclus : coefficients d'inductance pas encore revus, hors pgm de colle

EMag chap.7 : Magnétostatique (Cours et exos)

- Ampère, nbeux exemples traités : coeur de la colle
- rappel : courant 2D hors programme, donc donner suffisamment d'indications si apparaissent dans un exo
- dipôle magnétostatique : rapport gyromagnétique (atome H classique), ordres de grandeur par analyse dim : magnéton Bohr, moment magnétique volumique max d'un aimant, force d'adhérence d'un aimant, actions subies par un dipôle placé dans champ ext

Programme colle S13 : lundi 06 - vend 10 janv

EMag chap.7 : Magnétostatique (Cours et exos)

- Ampère, nbeux exemples traités : coeur de la colle
- rappel : courant 2D hors programme, donc donner suffisamment d'indications si apparaissent dans un exo
- dipôle magnétostatique
- Forcément poser à un étudiant le calcul du rapport gyromagnétique (atome H cas classique)
- ordre de grandeur par analyse dim : magnéton Bohr
- (attention, pas encore traité : moment magnétique volumique max d'un aimant, force d'adhérence d'un aimant, actions subies par un dipôle placé dans champ ext)

EMag : chap.4 à 6 (Cours et exos)

- Potentiel, énergie potentielle, relations avec champ élec
- cartes de champ : étudiants doivent pouvoir évaluer l'ordre de grandeur du champ à partir d'un réseau d'équipotentielles
- analogie avec gravitation
- Condensateur et dipôle électrostatique
- calcul de V et E créés par dipôle EStat
- Forcément poser à un étudiant le calcul énergie électrostatique du noyau d'un atome

Programme de colle S12 : lundi 16 - vend 20 déc

EMag : chap.4 à 6 (Cours et exos)

- Potentiel, énergie potentielle, relations avec champ élec
- cartes de champ : étudiants doivent pouvoir évaluer l'ordre de grandeur du champ à partir d'un réseau d'équipotentielles
- analogie avec gravitation
- Condensateur et dipôle électrostatique
- Forcément poser le calcul de V et E créés par dipôle EStat à au moins un étudiant
- Forcément poser un exo condensateur / ou le cours condensateur : si condensateur plan, ils doivent être autonomes sur la démarche. Si autre condensateur, les guider un peu
- attention : le calcul de l'énergie électrostatique du noyau d'un atome n'a pas encore été traité

EMag : chap.3 Gauss (Cours et exos)

- de nombreux exemples faits ensemble, méthode doit être maîtrisée

Programme de colle S11 : lundi 09 - vend 13 déc

Emag : chap.4 Potentiel (Cours uniquement)

- Partie 1 traitée, le reste est hors programme de colle
- relation locale entre E et V
- relation intégrale entre E et V : bien demander un schéma, vérifier que indépendance chemin suivi est sue
- démo équation de Poisson
- NB : je définis le potentiel à partir de E (relation locale, caractère irrotationnel de E), et pas à partir de l'énergie potentielle de la force électrique

Emag : chap.3 Gauss (Cours et exos)

- coeur de la colle, de nombreux exemples faits ensemble, méthode doit être maîtrisée
- pas encore traités : cartes de champ, condensateur et dipôle (si vous posez ces deux derniers, bcp guider)

Emag : chap.1 et 2 Conducteurs ohmiques et Maxwell (Cours et exos)

Programme de colle S10 : lundi 02 - vend 06 déc

EMag : chap.1 conduction élec + chap.2 Maxwell (grosse partie Cours)

- vérifier que equ Maxwell sont connues. Attention, nous n'avons pas encore vu les équivalents intégrales
- tester aussi relation locale conservation énergie EMic (dans vide, puis avec porteurs mobiles), pas de démo, vérifier compréhension physique des termes
- relations de passage à connaître, et les étudiants doivent expliquer avec des mots et un schéma leur signification
- niveau cours, tester chaque membre du trinôme sur un des trois thèmes suivants :
  - accélération particule chargée entre deux plaques avec ddp U (révision PCSI), en donnant expression énergie potentielle électrique, ainsi que relation champ élec - tension (relations seront démontrées plus tard dans le cours)
  - mouvement plan circulaire dans champ B (révision PCSI) : caractère circulaire n'est pas à démontrer
  - modèle de Drude (frottements fluide uniquement), expression conductivité en fonction paramètres

Révisions machines thermiques PCSI : diagramme logP,h (Cours et exos)
- MTic à traiter uniquement avec les ppes en écoulement et le diagramme logP,h (ou T,s car au pgm PC)
- les autres modélisations (GParfait p.e.) n'ont pas été révisées, et le seront juste avant les écrits
- les 3 théorèmes de Carnot doivent pouvoir être énoncés, et démontrés : demandez à chaque étudiant d'en énoncer un + schéma ppe de la machine correspondante (échanges énergie, signes, déf syst) + définition efficacité
- un étudiant au moins doit redémontrer un des théorèmes de Carnot

Programme de colle S9 : lundi 25 - vend 29 nov

Révisions machines thermiques PCSI : diagramme logP,h (Cours et exos)
- MTic à traiter uniquement avec les ppes en écoulement et le diagramme logP,h (ou T,s car au pgm PC)
- les autres modélisations (GParfait p.e.) n'ont pas été révisées, et le seront juste avant les écrits
- les 3 théorèmes de Carnot doivent pouvoir être énoncés, et démontrés : demandez à chaque étudiant d'en énoncer un + schéma ppe de la machine correspondante (échanges énergie, signes, déf syst) + définition efficacité
- un étudiant au moins doit redémontrer un des théorèmes de Carnot

Bilans macros : chap.3 Bilans d'énergie en stationnaire (Cours et exos)

- 1er ppe stationnaire peut être demandé en cours par coeur
- exos TEM régime stationnaire (avec pompe par exemple). Pas utile de demander démo TEM stationnaire

Bilans macros : chap.2 bilans qté mvt (Cours et exos)

- il s'agit essentiellement de tester un savoir faire
- bien définir deux systèmes, l'ouvert et le fermé. Comprendre l'intérêt d'utiliser un système fermé
- pas de bilan de moment cinétique

Programme de colle S8 : lundi 18 - vend 22 nov

Bilans macros : chap.3 Bilans d'énergie en stationnaire (Cours et exos)

- 1er ppe stationnaire peut être demandé en cours par coeur, mais pas d'exos MThermique
- exos TEM régime stationnaire (avec pompe par exemple). Pas utile de demander démo TEM stationnaire

Bilans macros : chap.2 bilans qté mvt (Cours et exos)

- il s'agit essentiellement de tester un savoir faire
- bien définir deux systèmes, l'ouvert et le fermé. Comprendre l'intérêt d'utiliser un système fermé
- bilans quantité de mouvement fusée à demander à un étudiant
- pas de bilan de moment cinétique

Mecaflu : chap.5 Bernoulli (Cours et exos)

- chaque étudiant doit tomber sur un des cas suivants : Torricelli, Venturi, Pitot

Mecaflu : chap.4 Traînée (Cours et exos)

Programme de colle S7 : mardi 12 - vend 15 nov

Mecaflu : chap.5 Bernoulli (Cours et exos)
- chaque étudiant doit tomber sur un des cas suivants : Torricelli, Venturi, Pitot

Nous n'avons pas encore fait d'exos de TD sur ce chapitre
mais les exemples du cours suffisent pour aborder d'autres cas en colle

Mecaflu : chap.4 Traînée sur une sphère (Cours et exos)
- un étudiant doit tomber sur lecture courbe Cx=f(Re) : doit retrouver expression loi Stokes à partir graphe, expression Cx à gd Re à retrouver aussi
- déf Cx pas par coeur, mais une fois déf donnée ils doivent expliquer comment a été construit ce nombre (on adimensionne norme de traînée surfacique en divisant par énergie volumique de réfce)

Mecaflu : chap.3 Poiseuille cylindrique (Cours et exos)
- Moody est hors programme PC (est dans le poly pour culture)
- conduites : déf laminaire, turbulent, critère avec Re

Mecaflu : chap.2 Dynamique fluides visqueux (Cours et exos)

Programme de colle S6 : lundi 04 - vend 08 nov

Mecaflu : chap.3 Poiseuille cylindrique (Cours et exos)

- Moody est hors programme PC (est dans le poly pour culture)
- conduites : déf laminaire, turbulent, critère avec Re
- un étudiant doit tomber sur Poiseuille cylindrique (avec énoncé + donner opérateurs)

Mécaflu chap.2 : dynamique des fluides visqueux (Cours et exos)

- il s'agit dans cette colle de surtout tester la connaissance du cours
- un étudiant du trinôme doit tomber sur Couette plan (avec énoncé)
- un autre doit tomber sur Poiseuille plan (avec énoncé)
- un étudiant doit tomber sur l'expression de la contrainte de cisaillement (pour champ vitesse simple du cours), puis démo de la force volumique de viscosité
- NStokes doit être connue par coeur et interprétée physiquement

Mécaflu chap.1 : cinématique des fluides (Cours)

- tester étudiants sur expression opérateur (v.grad) en cartésien
- tester étudiants sur compréhension de la définition de la dérivée particulaire (i.e. sur sa signification physique) : on pense lagrangien mais on écrit en eulérien
- interprétation des deux termes de la dérivée particulaire (nom des termes et analogie)
- Propriétés écoulement stationnaire à tester : intégral et local (pas forcément démo)
- idem pour écoulement incompressible + les deux réalisations concrètes de ce type d'écoulement
- bien tester la connaissance du Théorème de Stokes (circulation-rotationel), ainsi que la définition de ce qu'est une circulation. Nous avons investi du temps sur ces notions
- ne pas être trop ambitieux sur l'interprétation physique de div(v) et rot(v) à l'échelle de la particule de fluide (ça tombe vraiment peu aux concours). Cette interprétation a été établie sur des cas particuliers simples.