GROUPE DE TRAVAIL

Thibaut Saint Pol (De)

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• cours - matière potentielle : mais
• cours - matière potentielle : contre

Cercle Cartésien des PAES – Tutorat 2011/12 GROUPE DE TRAVAIL 2011-2012 PHYSIQUE EXERCICES N°1

• débit doit diminuer quand
• gt physique séance
• contrairement aux coordonnées
• quand dois
• axe unique
• sens des axes
• boule de rayon
• système étudié au système global
• faut faire
• quand
• informations utiles
• exercices
• vecteur
• vecteurs
• composante
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Sujets

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• Travail
• Newton
• Empire
• Taylor
• Physique

Informations

• Publié par: cecib
• Nombre de lectures: 63
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

GROUPE DE TRAVAIL
2011-2012






PHYSIQUE
EXERCICES N°1

Cercle Cartésien des PAES – Tutorat 2011/12 Ce polycopié contient les exercices qui seront corrigés lors de
èrela 1 séance des Groupes de Travail.
Il apparaît impératif de préparer sérieusement et à l’avance
l’ensemble de ces exercices afin que les séances de GT vous
soient bénéfiques.


Ces exercices ont été réalisés avec amour par :
Mario Geneix (PCEM2)
Quentin Marcou (PCEM2)
Josselin Mazzoni (PCEM2)
Victor Michel (PCEM2)

Sous la direction de Thibaut d’Izarny-Gargas


Nous sommes à votre disposition pour répondre à toutes vos
questions concernant ces séances, sur le forum du tutorat,
accessible à l’adresse :
ampcfusion.com



Les Groupes de Travail sont une initiative du C2P1
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Exercices – GT Physique Séance 1 – C2P1 Tutorat 2011/12 Sommaire.
Pour organiser les GT Physique, nous avons essayé de cibler les points qui – d’après notre expérience
de la PAES – posent problème à un grand nombre d’entre vous et qui reviennent régulièrement au
concours ou dans les ED de la fac. Ce sont en fait des éléments qui, si on prend la peine de s’y
confronter un peu, n’ont rien de difficile à la compréhension ou à l’application dans des exercices, et
qui peuvent vous être très utiles le jour J.
Afin de s’assurer que vous compreniez bien et que vous soyez entraînés pour appliquer ces quelques
points, nous vous proposons d’une part quelques « explications » et conseils assortis, autant que
possible, d’un exercice d’application ; et d’autre part, des exercices plus complets traitant des
premiers chapitres du semestre, et abordant les notions et techniques de calcul qui nous paraissent
les plus importantes.

Méthodes, astuces & notions importantes. ............................................................................................ 4
Conseils en vrac. .................................................................. 4
Les intégrales. ...................................................................... 6
Exercice d’application : cellule sécrétrice. ...................................................................................... 7
Les développements de Taylor. ........... 7
Quelques développements qu’il peut être utile de connaître. ....................... 8
Vecteurs, projections, axes. ................................................................................................................ 8
Les vecteurs, c’est bon. ................... 8
Les vecteurs, c’est bien. 9
Les vecteurs, c’est beau................................................................................................................... 9
Exercice d’application : mouvement d’un solide. ......... 10
Le vecteur gradient............................................................................................................................ 11
Exercice d’application : énergie potentielle de pesanteur. 12
Exercices. ............................................................................................................................................... 13
Hydrostatique : jouons avec les cloches. .......................... 13
Hydrodynamique : l’effet Magnus. ................................................................................................... 14
Hydrodynamique : mesure expérimentale d’un débit. ..... 14
Hydrodynamique : détermination de la viscosité de l’eau. .............................. 14
Hydrodynamique : la mécanique des fluides dans l’Empire romain. ................................................ 15
Transport infini : diffusion dans une conduite. ................................................. 16
Transport infini : la sédimentation. ................................................................... 17
Transport infini : absorption d’un faisceau d’électrons. ................................... 17
Transport infini : Bill le vampire. ....... 18
Transport transmembranaire : modélisation d’un capillaire sanguin. .............................................. 20

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Exercices – GT Physique Séance 1 – C2P1 Tutorat 2011/12 Méthodes, astuces & notions importantes.
Conseils en vrac.
La physique, c’est pas la matière la plus facile pour lister des conseils pour la résolution d’exercices !
Si la méthode miracle qui marche à tous les coups pour résoudre les exos existait, vous en auriez
entendu parler depuis longtemps … On a tout de même essayé de regrouper quelques trucs qui nous
paraissaient importants. Certains vous sembleront peut-être évidents mais parfois un petit rappel ne
fait pas de mal 


 C’est quelque chose qui est toujours conseillé mais que personne (ou presque) ne fait. Avant
de commencer un exercice, lisez le sujet en entier. Bien sûr, le jour J, vu le stress et la course
contre la montre, vous ne voudrez peut-être pas perdre de temps à tout lire et préfèrerez
commencer direct, mais essayez quand même de parcourir le sujet rapidement. Repérez les
questions sur lesquelles vous pourrez grappiller quelques points même si vous ne parvenez
pas à faire l’exercice. Essayez de voir un peu où l’exercice souhaite vous emmener, ça aide
toujours quand on hésite sur une question précédente. Même si les exercices sont prévus
pour être traités question après question, il n’est pas interdit d’en sauter certaines et de
s’aider des suivantes pour trouver les réponses aux précédentes ! Utilisez tous les indices
que vous pouvez glaner.

 L’énoncé contient bien plus d’informations utiles que ce que l’on pourrait penser à
première vue. L’année dernière, l’énoncé du premier exercice était particulièrement long.
Les gens qui étaient capable d’extraire rapidement les informations pertinentes de l’énoncé
et de comprendre le but global de l’exercice avaient un avantage non négligeable sur les
autres. Entraînez-vous à lire rapidement un énoncé et à lister toutes les informations
potentiellement utiles. Surlignez les formules données dans l’énoncé et les données
importantes type « on se place en régime permanent », « on néglige […] », etc.

 L’épreuve de physique est en Questions à Choix Unique, donc vous pouvez procéder par
élimination ! Si par le raisonnement physique et les calculs mathématiques qui s’ensuivent,
vous n’arrivez pas à trouver la réponse à une question, usez de bon sens. Observez les
expressions qui vous sont proposées et essayez d’éliminer celles qui physiquement n’ont
pas de sens (ex. un débit de solvant proportionnel à une viscosité, intuitivement et
physiquement le débit doit diminuer quand la viscosité augmente) : des évolutions
(croissance/décroissance) qui ne correspondent pas à ce que l’on attend, des expressions
non homogènes dimensionnellement, des aberrations (comme des longueurs ou des
concentrations négatives), etc. En procédant ainsi par élimination vous limiterez les
possibilités de réponses.

 Quand vous débouchez sur une formule qui répond à la question posée, une petite analyse
dimensionnelle n’est jamais superflue. Vérifiez que ce qui est à gauche est homogène à ce
qui est à droite. Vérifiez que ce que vous avez à l’intérieur des exponentielles et des
logarithmes est adimensionnel. De même, si à gauche vous avez un vecteur, à droite il vous
en faut un aussi.



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Exercices – GT Physique Séance 1 – C2P1 Tutorat 2011/12 NB. A propos des analyses dimensionnelles. C’est souvent répété mais il est bon d’en remettre une
couche. Ce n’est parce que votre formule est correcte sur le plan dimensionnel qu’elle est vraie. Si
votre formule est vraie, alors elle doit être dimensionnellement homogène, mais l’inverse est faux.
Vous ne pouvez donc pas démontrer de formules avec une analyse dimensionnelle. Faire une analyse
dimensionnelle sur la formule que vous avez obtenue apporte juste une sécurité supplémentaire.

 La grande majorité des formules nécessaires à la résolution des exercices, l’année dernière,
était donnée dans le sujet. C’est également le cas dans les exercices de ce poly. Je ne vous
dis pas qu’il ne faut pas apprendre certaines formules par cœur (la loi de Stokes ne s’invente
pas), mais que le principal est vraiment de comprendre les démonstrations de ces formules.
Etre capable de redémontrer la loi de Poiseuille ou la relation fondamentale de
l’hydrostatique est un impératif. Les formules données et démontrées dans le cours