Progression en Sciences physiques MP - Chartres 2009
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TP, Supérieur, TP
  • cours - matière potentielle : mécanique des systèmes de point i
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  • revision - matière potentielle : méca du point dm
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  • cours - matière potentielle : iii
Progression en Sciences physiques MP – Chartres 2009 Date Activités Documents remis Ma 02/09 Accueil des élèves Révisions MPSI (correction des premiers exercices de révision) Electrocinétique MP : filtrage I) Rappel sur les filtres 1) Quadripôle et fonction de transfert 2) Diagrammes de Bode 3) Pulsations de coupure 4) Circuits passifs et actifs II) Comportements généraux des filtres d'ordre 1 1) Passe-bas 2) DM1 (et1') Prg MP élec Me 03/09 Correction d'exercices de révision Suite du cours : 3) Passe-haut 4) Comportement intégrateur 5) Comportement dérivateur III) Comportements généraux des filtres d'ordre 2 1
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Langue Français

Exrait

Progression en Sciences physiques MP – Chartres 2009

Date Activités Documents remis
Ma 02/09 Accueil des élèves DM1 (et1’)

Révisions MPSI (correction des premiers exercices de révision)

Prg MP élec Electrocinétique MP : filtrage
I) Rappel sur les filtres
1) Quadripôle et fonction de transfert
2) Diagrammes de Bode
3) Pulsations de coupure
4) Circuits passifs et actifs
II) Comportements généraux des filtres d’ordre 1
1) Passe-bas
2)
Me 03/09 Correction d’exercices de révision

Suite du cours :
3) Passe-haut
4) Comportement intégrateur
5) Comportement dérivateur
III) Comportements généraux des filtres d’ordre 2
1) Généralités et définitions
2) RLC série

Ve 05/09 Suite du cours :
3) Passe-bande
4) Coupe-bande Illustrations

Exercices d’élec MPSI

TP-cours : Composition en fréquence d’un signal périodique :
1) Généralités
2) Valeurs des coefficients A et B . k k
3) Composition énergétique
4) Composition spectrale qualitative d’un signal Illustrations
5) Recomposition spectrale
6) Détermination de quelques spectres

Lu 08/09 Fin de la correction des ex MPSI

Fin du cours :
5) Passe-haut
6) Passe-bas
IV) Utilisation de la fonction de transfert
1) position de problème
2) Forme du signal de sortie
Ma 09/09 TD : élec MP Exercices
d’électricité
Me 10/09 Corrections et suite du TD d’électricité MP :
Ve 12/09 Fin des exercices d’élec MP. Programmes de
mécanique MPSI
et MP

TP-cours : A.O. en saturation Ex de révision
méca du point
DM 2 (et 2’)
Lu 15/09 Présentation de la mécanique MPSI et MP Textes du
premier TP

Ma 16/09 TD : pendule de Foucault TD
Me 17/09 Exercices de méca MPSI
Ve 19/09 Fin des révisions de méca MPSI DM3

TPn°1 : générateur de signal triangulaire
Lu 22/09 Fin du cours Mécanique des systèmes de point
I) Elements cinétiques
1) Description d’un système
2) Centre d’inertie
3) Exemples de calculs
4) Quantité de mouvement
5) Moment cinétique

Ma 25/09 TD mécanique des systèmes de points matériels TD et exercices
Me 24/09 6) Energie cinétique
II) Théorème de la résultante cinétique
1) Actions subies par le système
2) Théorème
III) Théorème du moment cinétique
1) Théorème en un point fixe
2) Théorème en G
3) Théorème sur un axe fixe
4) Point d’application d’un ensemble de forces
IV) Energie et puissance
1) Théorème de l’énergie cinétique
2) Travail et puissance d’une force
3) Energie potentielle
4) Energie mécanique
5) Lien avec le premier principe de la thermodynamique

Ve 26/09 V) Application des théorèmes
1) Chaîne glissant sur le bord d’une table
2) Fusée

Liaisons et actions sur les solides
I) Action de liaison
1) Contact entre solides
2) Lois empiriques de Coulomb
3) Exemple : solide remontant une pente

TP n°2 : oscillateur quasi-sinusoïdal
Lu 29/09 Correction des exercices de système de points Ma 30/09 TD : Fin des exercices de système de points

Me 01/10 4) liaison rotule
5) liaison glissière
6) liaison pivot
II) moments et couples
1) Rappels
2) Couples
3) Aspect énergétique
III) Statique
1) Généralités
2) Exemples.


Eléments en mécanique du solide
I) Particularités du solide
1) Champ des vitesses
2) Actions intérieures

DS2
DS2
Ve 03/10 DM4 II) Solide ayant un point de vitesse nulle
1) Exemples
2) Champ des vitesses
3) Moment cinétique
4) Moments d’inertie – théorème d’Huygens
5) Energie cinétique
III) Solide d’axe de rotation de direction fixe
1) Exemples
2) Champ des vitesses
3) Moment cinétique
4) Energie cinétique
5) Exemple : roue ne glissant pas
6) Exemple : tige glissant contre un mur

TP3 : Filtre d’ordre un, action sur un spectre.
Lu 06/10 Dynamique du solide
I) Généralités
1) Rappel des théorèmes généraux
2) Méthode générale
II) Poulies
1) Poulie idéale
2) Poulie avec inertie
3) Oscillateur à poulie
III) Roue sur une pente
IV) Pendules
1) Pendule pesant
2) Pendule de torsion

Ma 07/10 TD : éléments cinétiques du solide TD

Me 08/10 V) Analogie électromécanique
1) les analogues 2) Exemple : machine tournante et Circuit RL série
VI) Référentiels non galiléens
1) Expression des théorèmes
2) Exemple d’application
VII) Applications
1) Bilan sur une machine roulante
2) Angle de glissement d’un cylindre

Ve 12/10 Début du cours de chimie : Programme de
chimie de MP Enthalpie libre et potentiel chimique

I) Enthalpie libre

1) Changement de variable

2) Système à plusieurs corps

3) Relations de Gibbs-Helmholtz

4) G en fonction des μ ° i
II) Potentiel chimique
1) gaz parfait
2) Mélange idéal de gaz parfait
3) Autres cas
III) Equilibre d’un constituant sous plusieurs phases
1) Corps pur
2) Dans un mélange
3) Déséquilibre
4) Diagramme P,T
5) Application

Grandeurs de réaction, grandeurs standard
I) Rappels
II) Grandeurs standard

1) Etat standard

2) Caractéristiques standard d’un constituant
Ex Méca du

solide
TD : Exercices de mécanique du solide
Lu 15/10 Exercices de mécanique du solide


Ma 16/10 Exercices de mécanique du solide
Me 17/10 Fin des exercices de mécanique du solide

Suite du cours de chimie : illustrations
3) Grandeurs de réaction
4) Enthalpie standard de réaction
5) Entropie standard de réaction
6) Enthalpie libre standard de réaction

DS de physique n°3 (2h) DSP3
Je 18/10 TD de chimie (thermodynamique chimique) TD et exercices
Ve 19/10 Fin (et suite) du cours de chimie DMP5
III) Grandeurs standard de formation
1) Définition
2) Utilisation
Equilibre chimique
I) Affinité chimique et sens de réaction
1) Position du problème
2) G, potentiel thermodynamique à T et P constants
3) Affinité chimique
4) Expressions de A
II) Equilibre chimique
1) Evolution
2) Condition d’équilibre
3) Constante d’équilibre K°
4) Evolution de la réaction suivant les valeurs de Q
5) Température d’inversion
6) Evolution de la réaction suivant T
7) Utilisation de K° pour obtenir les grandeurs de réaction
8) Composition de réaction


TP d’électricité n°4 : filtres RLC et spectres
Lu 20/10 III) Exemple d’équilibre homogène
IV) Exemples d’équilibres hétérogènes
1) Dissociation du calcaire
2) Dissociation du carbonate d’ammonium

Ma 22/10 Exercices d’équilibre chimique Textes des
exercices
Me 24/10 V) Lois de déplacement des équilibres
1) Principe général
2) Influence de T à P = cte
3) Influence de P à T = cte
4) autres exemples d’application



Ve 26/10 Fin des exercices de thermodynamique chimique Programme
Rappels sur l’électrostatique de MPSI d’électrostatique


TP d’électricité n°5 : filtre sélectif.

Vacances de la Toussaint

Ve 07/11 Exercices d’équilibre chimique DM6

Textes de TP de
mécanique (2)


DS de physique °4 DSP4
Lu 10/11 Exercices d’électrostatique MPSI et d’équilibre chimique (fin).

Me 13/11 Exercices d’électrostatique MPSI
Ve 14/11 Fin des exercices d’électrostatique MPSI. DMP7

Cours :
Programme Lois locales de l’électrostatique
d’électromagnétismI) théorème de Gauss
e de MP
II) Le champ électrostatique dérive d’un potentiel
1) expression locale avec le potentiel
2) un champ à circulation nulle sur une courbe fermée
3) expression locale avec le rotationel
III) Equations de Laplace et Poisson
1) Equation de Poisson
2) Equation de Laplace

TP6 : pendule pesant, oscillateur mécanique (1/2).
Lu 17/11 Illustrations Conducteurs en équilibre électrostatique
I) Propriétés générales
1) Vecteur densité de courant électrique
2) Isolants et conducteurs
3) Equilibre électrostatique
II) Conducteurs en influence
1) Nature du phénomène
2) Influence d’une charge sur un conducteur
3) Conducteur creux
4) Capacité d’un conducteur
III) Condensateurs
1) Nature
2) Exemple du condensateur plan
3) Généralisation

Ma 18/11 TD d’électrostatique MP TD électrostatique
Me 19/11 4) Energie volumique
5) Condensateur cylindrique : câble coaxial
6) Condensateur sphérique
IV) Compléments
1) résistance de fuite
2) pression de radiation

Début du cours :
Diagrammes d’Ellingham
I) Cadre de l’étude
1) Obtention des métaux
2) Rappel : nombres d’oxydation
II) Principes de construction des diagrammes
d’Ellingham
1) Approximation d’Ellingham
2) Convention
3) Allure générale
4) Prédominance et existence

Ve 21/11 Suite du cours Exercices
diagrammes III) Applications 1) Action de O d’Ellingham 2
2) Réducteurs utilisables pour obtenir un métal
3) Intérêt du carbone Exercices
4) Exemple de la métallurgie du zinc magnétostatique

Compléments de magnétostatique
I) Rappels
1) Sources, nature
2) Champ à flux conservatif
3) Loi de Biot et Savart
4) Théorème d’Ampère
5) Raisonnements de symétrie

TP : 2/2
Lu 24/11 Exercices sur les diagrammes d’Ellingham
Ma 25/11 Fin des exercices d’électrostatique et de diagrammes d’Ellingham
Me 26/11 Suite du cours
II) Formes locales des lois
1) Flux
2) Conservation de la charge
1) Relation de Maxwell-Ampère en statique
2) Loi de Biot et Savart
3) Courant surfacique, nappe de courant
III) Potentiel-vecteur
1) Définition
2) Expression de A
3) Propriétés et calculs
4) Equation locale
5) Champ magnétique uniforme
IV)Exemple de détermination de B et A : nappe de

courant
DS5
DS n°5
Ve 28/11 Suite du cours DMP8
V) Autre exemple : fil infini
VI) Rappel : solénoïde
VII) Forces de Laplace
1) Origine physique
2) Force et moment résultants
3) Un exemple d’application : roue de Barlow

TD Exercices de magnétostatique
Lu 01/12 Fin du cours
VIII) Dipôle magnétique
1) Nature
2) Modèle de dipôle
3) Champ et potentiel vecteur associés
4) Spire de courant
5) Actions d’un champ magnétique extérieur sur un
dipôle

Suite des exercices de magnétostatique Ma 02/12 TD dipôle magnétique
Me 03/12 Cours :
Equilibre liquide-vapeur
I) Présentation
II) Mélange idéal
1) Construction de P(x)
2) Courbe isobare
III) Courbes réelles
1) Etablissement des courbes
2) Utilisation des courbes
3) Théorème des moments
4) Azéotropie

Ve 05/12 Suite du cours :
IV) Application : distillation.
V) Liquides non miscibles
1) Diagrammes : un exemple
2) Courbes de rosée
3) Entraînement à la vapeur

Cours :
Induction électromagnétique
I) Nature du phénomène
1) Observations et résultats expérimentaux
2) Nature du phénomène
II) Lois de base de l’induction
1) Loi de Faraday
2) Forme locale
3) Loi de Lenz


TD diagrammes binaires
Lu 08/12 Fin des exercices diagrammes binaires

Cours (suite) :
III) Circuit mobile dans un champ magnétique
permanent
1) Transformation galiléenne des champs
2) Effet sur un circuit
IV) Conducteur fixe dans un champ variable
1) Champ électromoteur
2) Formes locales
V) Quelques exemples
1) Rail de Laplace
2) Roue de Barlow
3) Courants de Foucault

Ma 09/12 TD induction
Me 10/12 TD Auto-induction, mutuelle induction

I) Auto-induction

1) Nature du phénomène
Textes de TP (8 et 2) fem induite, auto-inductance 9)
3) Exemple de calcul
II) Mutuelle induction
1) Position du problème
2) Formule de Neumann
3) Cas à N circuits
4) Exemple de calcul
III) Aspect énergétique
1) Rappels
2) Energie liée à une mutuelle inductance
3) Autre expression de l’énergie magnétique
IV) Exemple d’utilisation de l’énergie
1) Calcul de mutuelle inductance
2) Câble coaxial

Les équations de Maxwell
I) Les équations de base de l’électromagnétisme
1) Cadre de l’étude
2) Equation de Maxwell-Gauss
3) Equation de Maxwell-Faraday

Ve 12/12 Exercices induction DMP9

Cours (suite) :
4) Equation de Maxwell du flux magnétique
5) Equation de Maxwell-Ampère

TP 8 et 9 (1/2) : champ magnétique ; dipôle magnétique ; Mesures de
mutuelles inductances et d’auto-inductances.
Lu 15/12 Exercices induction (suite)

Cours (suite) :
6) Les potentiels
7) Principe de superposition
II) Conditions aux limites
1) Champ électrique
2) Champ magnétique

Ma 16/12 Fin des exercices d’induction
Me 17/12 Suite du cours : Illustration
III) Approximation des régimes quasi-stationnaires
Exercices d’ondes 1) Nature
électromagnétiques 2) Expressions des potentiels
3) Cas des conducteurs
4) Formes locales dans les conducteurs
IV) Energie électromagnétique
1) Puissance cédée à la matière
2) Bilan général : équation de Poynting

Ondes électromagnétiques
I) Equation d’onde dans le vide
II) Onde plane progressive 1) Nature
2) Onde progressive

Ve 19/12 3) Structure de l’onde plane progressive dans le vide Illustrations
4) Vecteur de Poynting, énergie
III) Onde plane progressive harmonique
1) intérêt du modèle
DMP10 2) Relation de dispersion
3) Longueur d’onde
4) Représentation complexe
5) Vecteur de Poynting, flux d’énergie
6) Signaux réels
IV) Etat de polarisation d’une onde
1) Cas général
2) Polariseur
V) Onde sphérique progressive

OPPH dans un plasma – Vitesses de phase et de
groupe
I) Nature du modèle
1) Plasma dilué
2) OPPH
3) Relations constitutives de l’onde
II) Propagation de l’OPPH
1) Equation d’onde
2) Relation de dispertion
3) Champ magnétique
4) Vitesse de l’onde

Forum

Vacances de Noël

Lu 05/01 Exercices d’ondes électromagnétiques

Fin du cours
III) Paquet d’onde – vitesse de groupe
1) Première approche
2) Une définition de la vitesse de groupe
3) Autres paquets d’onde
4) Vitesse de groupe, vitesse de l’énergie

Cours :
Diagrammes potentiel-pH
I) Buts et outils.
1) Que fait-on ?
2) Potentiel de Nernst

Ma 06/01 TD onde électromagnétique
Me 07/01 Fin des exercices d’ondes électromagnétiques