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Physique
Programme
officiel : 1ère
année PCSI
et 2ème
année PC
Voici
l’introduction du programme officiel de classe de PC :
L’enseignement
de la physique dans la classe de deuxième année PC s’inscrit dans la
continuité de l’enseignement de première année PCSI. Les principes
directeurs du programme de PCSI sont donc conservés : promotion résolue de
l’expérience et de la compréhension physique du phénomène étudié, réduction
significative, en ce qui concerne les calculs, du recours à la technicité
nécessaire à la résolution des exercices et problèmes.
Depuis
1995, puis 2003, et enfin 2013, avec de nouveaux programmes, c’est cet état
d’esprit qui donne toute sa dynamique à l’enseignement des sciences
physiques en classe préparatoire.
Cet
enseignement s’appuie sur des séances de travaux dirigés intégrés aux
séances de cours, ainsi que sur un enseignement expérimental.
Voici
donc, en substance, les thèmes enseignés en deuxième année (la présentation
ci-dessous sous forme de liste ne doit pas laisser à penser que le
programme est un catalogue : bien au contraire, tous ces sujets sont
mis en relation au cours de l’année).
-
Optique ondulatoire : c’est un modèle des phénomènes lumineux
plus récent que l’optique géométrique. Il permet d’expliquer les phénomènes
d’interférence et de diffraction, utilisés très largement de nos jours dans
les domaines les plus pointus de la recherche (détection d’ondes
gravitationnelles par exemple).
Interférences en lumière blanche (fentes d’Young).
-
Mécanique des solides : la nouveauté par rapport à la première
année est que nous nous intéressons à des objets qui ne sont pas considérés
comme ponctuels. L’étude de mouvements dans des situations plus complexes,
mais aussi plus réelles, est possible. Pour ceux qui choisiront des écoles
d’ingénieur de mécanique, c’est un premier pas vers l’étude des structures
(ponts, routes, bâtiments…).
-
Thermodynamique et phénomènes de diffusion :
l’enseignement de thermodynamique de première année est un peu complété.
C’est aussi une occasion de faire des rappels sur ce qui a été vu. Ce qui
est nouveau, c’est l’étude des phénomènes de diffusion de particules
(comment, par exemple, se propagent des molécules odorantes dans l’air) et
de diffusion de chaleur (étude par exemple de systèmes thermiquement
isolants). C’est un domaine concret, qui mène à des applications très
intéressantes.
-
Electromagnétisme :
en première année sont vus séparément les champs magnétique et électrique.
Grâce à un nouveau formalisme
mathématique (les opérateurs vectoriels), nous étudions de nouveau
ces champs en partant de ce qui a déjà été fait. Mais surtout, à travers
les équations de Maxwell, nous relions les phénomènes électriques et magnétiques.
Les phénomènes d’induction sont également étudiés (fonctionnement des
moteurs électriques par exemple).
-
Mécanique des fluides : ce thème n’a quasiment pas été abordé en
première année. C’est l’étude physique des écoulements des fluides
(liquides ou gaz), par exemple autour d’objets (portance des ailes
d’avions, coefficients de traînée…).
Écoulement turbulent autour d'une sphère dans l'eau
-
Physique des ondes : ce thème regroupe un certain nombre
des thèmes précédents, sous le dénominateur commun qu’est le phénomène
ondulatoire (ondes acoustiques, ondes électromagnétiques dans le vide
et dans les milieux, ondes mécaniques…).
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