Catégorie : PC

Programme de colles de la semaine 15 du 04/01 au 08/01

– Optique 0 : révisions de tout le programme d’optique géométrique de première année (cours et exercices)

– Optique 1 : Modèle scalaire des ondes lumineuses (cours et exercices) → O1_plan

– Optique 2 : Superposition de deux ondes lumineuses (cours et exercices) → O2_plan

– Optique 3 : Étude de diviseurs du front d’onde : les trous d’Young et ses généralisations (cours seulement, une seule question possible, voir ci-dessous) → O3_plan

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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :

• O0 – Établir la condition D>=4f’ pour former l’image réelle d’un objet réel par une lentille convergente.
• O0 – Modèle de l’œil ; ODG de la limite de résolution angulaire et de la plage d’accommodation. Application : taille des plus petits détails visibles sur la Lune à l’œil nu.
• O1 – Établir le lien entre largeur spectrale en fréquence et largeur spectrale en longueur d’onde. A.N.
• O2 – Citer les 3 critères de cohérence, et démontrer la formule de Fresnel (en complexe ou non) en les supposant validés.
• O2 – Interférences à N ondes : utiliser la construction de Fresnel pour établir la condition d’interférences constructives et la demi-largeur 2π/N des franges brillantes.
• O3 – Montage des trous d’Young : établir l’expression de la différence de marche en précisant les approximations faites.

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A l’attention des étudiants :

– pour le chapitre O2, les exercices à savoir faire pour cette semaine de colles sont : ex 1 à 6 (s’aider de la correction si besoin) ; pour approfondir : ex 7 et 8

– Pour la rentrée de janvier, ne pas oublier : DM de physique, DM d’informatique, DM de TP

– pour les révisions d’optique de PCSI : relire les fiches / les points importants du cours ; refaire quelques exercices ciblés (application lois Snell-Descartes ; construction de rayons au passage d’une lentille ; application des relations de conjugaison)

Travaux pratiques

TP Focométrie des lentilles minces

Cours

Optique 2 : Superposition de deux ondes lumineuses (→ fin)

Optique 3 : Étude de diviseurs du front d’onde : les trous d’Young et ses généralisations (→ II.1)

Pour compléter les chapitres :

– simulation sur les fentes d’Young (testez l’effet des différents paramètres !) :

http://scphysiques.free.fr/TS/physiqueTS/young.swf

– autre simulation, dans laquelle on comprend bien l’émergence de la figure d’interférences (mettre la distance source – écran à 1,40 m pour pouvoir observer les deux sources ; et cliquer notamment sur « franges ») :

http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/Ondes/lumiere/interference_lumiere.php

– mettre ces deux simulations en lien avec la vidéo de Derek Muller (chaîne Youtube Veritasium, 7min39) :

Plan(s) du (des) chapitre(s) ; capacités exigibles ; documents de cours :

Travail à faire

Pour mercredi : O1 ex 7 et 8

Pour jeudi : O2 ex 2 et 3

Pour vendredi :

Travaux dirigés

TD O2

Semaine 14 du 14/12 au 18/12 : pas de colles

A l’attention des étudiants :

– pour le chapitre O1, les exercices à savoir faire pour cette semaine de pas colles sont : ex 1 à 6

– LA démonstration à savoir faire dans ce chapitre : celle de la formule de Fresnel, en complexe ou non

– Pour mercredi 16/12 : O1 ex 7 et 8

Travaux pratiques

Pas de TP de physique cette semaine

Cours

Optique 1: Modèle scalaire des ondes lumineuses (→ fin)

Optique 2 : Superposition de deux ondes lumineuses (→ III)

Pour compléter les chapitres (oh chouette !) :

– simulation sur les fentes d’Young (testez l’effet des différents paramètres !) :

http://scphysiques.free.fr/TS/physiqueTS/young.swf

– autre simulation, dans laquelle on comprend bien l’émergence de la figure d’interférences (mettre la distance source – écran à 1,40 m pour pouvoir observer les deux sources ; et cliquer notamment sur « franges ») :

http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/Ondes/lumiere/interference_lumiere.php

– mettre ces deux simulations en lien avec la vidéo de Derek Muller (chaîne Youtube Veritasium, 7min39) :

Travail à faire

Pour mercredi :

Pour jeudi : O1 ex 2 et 5

Pour vendredi : O1 ex 1 et 6

Travaux dirigés

TD O1

Programme de colles de la semaine 13 du 07/12 au 11/12

– Mécanique des fluides 2 : Dynamique des fluides réels (cours et exercices) → MF2_plan

– Mécanique des fluides 3 : Dynamique des fluides en écoulement parfait (cours et exercices) → MF3_plan

– Mécanique des fluides 4 : Bilans macroscopiques (cours et exercices) → MF4_plan

– Optique 0 : révisions du programme d’optique géométrique de première année (cours uniquement pour cette semaine, voir par exemple les 3 questions ci-dessous)

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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :

• MF2 : Capacité 2.(b) du chapitre MF2
• MF2 : Définir le nombre de Reynolds, l’évaluer sur un exemple, et caractériser l’écoulement
• MF3 – Démontrer le théorème de Bernoulli (version écoulement irrotationnel ou non)
• MF4 – Faire un bilan de masse, de quantité de mouvement ou d’énergie cinétique sur une canalisation coudée à 90° (exemple traité en cours)
• O0 – Établir la condition de réflexion totale sur un dioptre
• O0 – Établir la condition D>=4f’ pour former l’image réelle d’un objet réel par une lentille convergente
• O0 – Modèle de l’œil ; ODG de la limite de résolution angulaire et de la plage d’accommodation

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A l’attention des étudiants :

– pour le chapitre MF4, les exercices à savoir faire pour cette semaine de colles sont : ex 1 et 2

– Pour mercredi 09/12 : MF4 ex 3

– pour les révisions d’optique de PCSI : relire les fiches / les points importants du cours ; refaire quelques exercices ciblés (application lois Snell-Descartes ; construction de rayons au passage d’une lentille ; application des relations de conjugaison)

Travaux pratiques

TP Mesures de viscosité et de tension superficielle

Cours

Optique 1: Modèle scalaire des ondes lumineuses (→ V)

Pour compléter les chapitres :

– très belles vidéos (6 + 9 min) de Destin Sandlin (ingénieur en aéronautique / aérospatial, créateur de la chaîne Youtube « Smarter Every Day ») sur la couleur des papillons Morpho (due à un phénomène d’interférences, expliqué dans la 2ème vidéo) :

Travail à faire

Pour mercredi : remplir bilan DS

Pour jeudi : MF4 ex 1

Pour vendredi : MF4 ex 2

Travaux dirigés

TD MF4

– chapitre T4

– révisions de statique des fluides de première année

– chapitres MF1, MF2, MF3

Programme de colles de la semaine 12 du 30/11 au 04/12

– Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (cours et exercices) → MF1_plan

– Mécanique des fluides 2 : Dynamique des fluides réels (cours et exercices) → MF2_plan

– Mécanique des fluides 3 : Dynamique des fluides en écoulement parfait (cours et exercices) → MF3_plan

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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :

• MF1 : Établir l’expression de la dérivée particulaire de la masse volumique ρ.
• MF1 : En coordonnées cartésiennes, donner l’expression de grad(φ), div(v), rot(v), (v.grad)ρ, (v.grad)v en coordonnées cartésiennes (où v est le champ – vectoriel – de vitesse). Préciser quels champs sont scalaires et quels champs sont vectoriels.
• MF1 : Établir l’équation locale de conservation de la masse à 1D, en géométrie cartésienne.
• MF2 : Capacité 2.(b) du chapitre MF2
• MF2 : Définir le nombre de Reynolds, l’évaluer sur un exemple, et caractériser l’écoulement
• MF3 : Démontrer le théorème de Bernoulli (version écoulement irrotationnel ou non)
  

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A l’attention des étudiants :

– pour le chapitre MF3, les exercices à savoir faire pour cette semaine de colles sont : ex 1, 2 , 3 et 4

– Pour mercredi 02/12 : MF3 ex 5 et 6

Travaux pratiques

Pas de TP de physique cette semaine

Cours

Mécanique des fluides 3 : Dynamique des fluides en écoulement parfait (→ fin)

Mécanique des fluides 4 : Bilans macroscopiques (→ II)

Pour compléter les chapitres :

– vidéo de David Louapre qui nous explique comment les avions peuvent voler (22 min, très bonne application du chapitre MF3, à voir absolument !) :

– vidéo (10 min) de Destin Sandlin (ingénieur en aéronautique / aérospatial, créateur de la chaîne Youtube « Smarter Every Day ») notamment sur le phénomène de cavitation :

Travail à faire

Pour mercredi : MF1 ex 9 et MF2 ex 5

Pour jeudi : MF2 ex 6

Pour vendredi : MF2 ex 4 et MF3 ex 3

Travaux dirigés

TD MF3

Programme de colles de la semaine 11 du 23/11 au 27/11

– Statique des fluides : révisions de PCSI (cours et exercices)

– Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (cours et exercices) → MF1_plan

– Mécanique des fluides 2 : Dynamique des fluides réels (cours et exercices) → MF2_plan

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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :

• SF : Exprimer l’évolution de la pression avec l’altitude P=P(z) dans le cas du modèle de l’atmosphère isotherme.
• MF1 : Établir l’expression de la dérivée particulaire de la masse volumique ρ.
  
• MF1 : En coordonnées cartésiennes, donner l’expression de grad(φ), div(v), rot(v), (v.grad)ρ, (v.grad)v en coordonnées cartésiennes (où v est le champ – vectoriel – de vitesse). Préciser quels champs sont scalaires et quels champs sont vectoriels.
  
• MF1 : Établir l’équation locale de conservation de la masse à 1D, en géométrie cartésienne.
• MF2 : Capacité 2.(b) du chapitre MF2
• MF2 : Définir le nombre de Reynolds, l’évaluer sur un exemple, et caractériser l’écoulement

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A l’attention des étudiants :

– pour le chapitre MF2, les exercices de base à savoir faire pour cette semaine de colles sont : ex 1, 2, et 3.

– pour les révisions de statique des fluides vous pouvez vous entraîner sur des exercices / problèmes de la fiche suivante : MF0_ex (correction : MF0_ex_cor et MF0_pb2_cor)

– Pour mercredi 25/11 : MF1 ex 9 et MF2 ex 5.

Travaux pratiques

TP Analyse numérique d’un signal périodique

Cours

Mécanique des fluides 2 : Dynamique des fluides réels (→ fin)

Mécanique des fluides 3 : Dynamique des fluides en écoulement parfait (→ I)

Pour compléter le chapitre :

Travail à faire

Pour mercredi : MF1 ex 4, 6 et 8

Pour jeudi : MF1 lire la fin du cours avec simulation Python et répondre aux questions

Pour vendredi : MF1 ex 7 et 10

Travaux dirigés

TD MF2