Programme de colle S15 : lundi 24 - vend 28 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)

Révisions d'Optique Géométrique (Cours et exos)

- Rester sur du très classique
- Forcément poser au moins une question ou deux sur cette thématique

EMag chap.8 : Induction (Cours et 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

EMag chap.7 : Magnétostatique (Exos)

 - Ampère, nbeux exemples traités
- 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 de colle S14 : lundi 17 - vend 21 janv

NB : mon absence pour covid ne m'a pas permis d'avancer le cours comme prévu, les heures seront rattrapées la semaine prochaine

EMag chap.8 : Induction (Cours)

- révisions PCSI : induction dans cas circuits filiformes (quasi-) fermés, forces de Laplace
- ARQS magnétique et conséquence sur MA, puis validité loi des noeuds
- la demo de l'expression du couple de Laplace sur cadre rectangulaire est 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
- Forcément poser à un étudiant le calcul du rapport gyromagnétique (atome H cas classique)
- ordre 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 (formules doivent être données, l'effet du couple doit pouvoir être démontré, l'effet de la force doit pouvoir être donné mais sans justification)

Programme de colle S13 : lundi 10 - vend 14 janvier

EMag chap.7 : Magnétostatique (Cours et exos)

- Ampère : attention, seul le fil infini et le cylindre infini ont été traités : à demander à un étudiant
- Si d'autres exemples : bien guider
- rappel : courant 2D hors programme, donc donner suffisamment d'indications si apparaissent dans un exo

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
- Forcément poser à un étudiant le calcul énergie électrostatique du noyau d'un atome

EMag chap.3 : Gauss (éventuellement)

- pas prioritaire, mais au programme de la colle

Programme de colle S12 : lundi 03 - vend 07 janvier

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
- Forcément poser un exo condensateur / ou le cours condensateur : si condensateur plan, ils doivent être autonomes sur la démarche. Si autre condensateur, les guider
- attention : dipôle EStat + énergie électrostatique du noyau pas encore été traité

EMag : chap.3 Gauss (Cours et exos)

- de nombreux exemples faits ensemble, méthode doit être maîtrisée

EMag : chap.2 Maxwell (Cours)

- vérifier que equ Maxwell sont connues. Attention, nous n'avons pas encore vu tous 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 leur signification avec des mots et un schéma
- niveau cours, tester les membres du trinôme sur un des deux thèmes suivants :
  - accélération particule chargée entre deux plaques avec ddp U (révision PCSI) : Relation champ E - tension peut être justifiée, et expression énergie potentielle électrique est connue
  - mouvement plan circulaire dans champ B (révision PCSI) : caractère circulaire n'est pas à démontrer

Programme de colle S11 : lundi 13 - vend 17 déc

Emag : chap.3 Gauss (Cours et exos)

- de nombreux exemples faits ensemble, méthode doit être maîtrisée
- le plan infini n'a pas encore été traité. Peut être posé, mais ne vous attendez pas à de l'autonomie sur les points délicats
- pas encore traités : cartes de champ, condensateur et dipôle (si vous posez ces deux derniers, bcp guider)

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 leur signification avec des mots et un schéma
- 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

Programme de colle S10 : lundi 06 - vend 10 déc

EMag : chap.1 conduction élec (Cours)

- Définition du courant, du vecteur j
- loi conservation charge (intégrale et locale, pas tester la démo pour passage d'une forme à l'autre)
- Tester expressions :
  - loi ohm locale (limite de validité en fréquence du champ électrique excitateur)
  - puissance volumique reçue par les porteurs du la part du champ EMic (effet Joule si transport dans milieu matériel)
  - expression résistance électrique pour conduction rectiligne en fonction des dimensions du conducteur
  - analogies électrique/thermique (avec pièges éventuels..)
- Un membre du trinôme doit tomber sur l'établissement de la loi d'ohm locale via le modèle de Drude (modèle à donner, frottements fluide uniquement), discussion de l'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 (qualitative puis math)
- un étudiant au moins doit redémontrer un des théorèmes de Carnot

Bilans macros : tous types (Exos)

Programme de colle S9 : lundi 29 nov - vend 03 déc

Révisions machines thermiques PCSI : (Cours uniquement)

- 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, identification concrète des sources de chaleur) + définition efficacité
- un étudiant au moins doit redémontrer un des théorèmes de Carnot
- Diagrammes logP-h pas encore révisés

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

- 1er ppe stationnaire peut être demandé en cours par coeur (démo peut aussi être demandée)
- 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

Mecaflu : chap.5 Bernoulli (Cours et exos)

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

Programme de colle S8 : lundi 22 - vend 26 novembre

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

- il s'agit essentiellement de tester un savoir faire
- nous n'avons traité qu'un exemple en cours (fusée par encore traitée)
- bien définir deux systèmes, l'ouvert et le fermé. Comprendre l'intérêt d'utiliser un système fermé
- pas de bilan de moment cinétique, ni de 1er principe stationnaire

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)

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
- au moins un étudiant doit tomber sur Poiseuille cylindrique (bien donner les expressions des opérateurs dans ce cas là)

Programme de colle S7 : lundi 15 - vend 19 nov

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

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
- au moins un étudiant doit tomber sur Poiseuille cylindrique (bien donner les expressions des opérateurs dans ce cas là)

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

Programme de colle S6 : lundi 08 - vend 12 novembre

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
- Poiseuille cylindrique peut être posé, même si pas encore traité. Bien donné les opérateurs en cylindriques

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 et homogène + 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.