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Physique générale I et II
Titulaire(s) du cours
Pascal VANLAER (Coordonnateur), Michele SFERRAZZA et Sophie VAN ECKCrédits ECTS
Voir détails des programmes
Langue(s) d'enseignement
français
Contenu du cours
Partie I: introduction à la mécanique (introduction à l'analyse vectorielle, cinématique et dynamique du point matériel, travail et énergie, théorèmes du centre de masse, de la quantité de mouvement et du moment angulaire pour un système de points matériels, dynamique des corps rigides, changement de référentiel, équilibre statique des solides et des fluides, équations du mouvement d'un fluide et théorème de Bernoulli et pour les physiciens options physique et mathématiciens uniquement, oscillations et introduction aux phénomènes ondulatoires).
Partie II: introduction à l'électromagnétisme (la force de Coulomb; l'électrostatique; les conducteurs; les diélectriques; capacité et condensateurs; résistance électrique et loi d'Ohm; les circuits électriques en courant continu; la force de Lorentz et ses applications (spectromètre de masse, cyclotron...); la magnétostatique; dia-, para- et ferromagnétisme; la force de Laplace; moteurs à courant continu; les phénomènes d'induction électromagnétiques; générateurs; inductance; les circuits électriques en courant alternatif; les équations de Maxwell) et pour les physiciens options physique et mathématiciens uniquement, optique géométrique et introduction à la relativité restreinte.
Laboratoires : manipulations relatives à la mécanique, aux ondes, aux notions de base en électricité, et à l’électromagnétisme.
Objectifs (et/ou acquis d'apprentissages spécifiques)
Cours général d'introduction à la Physique.
Partie I (introduction à la mécanique): poser les bases de la mécanique classique en les justifiant de manière logique, à partir des observations, tout en familiarisant les étudiants à l'usage des mathématiques en physique.
Partie II (introduction à l'électromagnétisme): introduire les étudiants à la physique de l'électricité et du magnétisme, en mettant l'accent sur les très nombreuses applications rencontrées dans la vie quotidienne; développer la théorie à partir des observations et des expériences fondamentales d'une manière rigoureuse et logique, jusqu'à la formulation unifiée par Maxwell de l'électromagnétisme.
Laboratoires : introduction à la méthodologie expérimentale: observation des phénomènes physiques et description de ces phénomènes par des équations, compréhension et optimisation des dispositifs expérimentaux, estimation des incertitudes. Présentation et analyse critique des résultats dans un rapport de laboratoire : description précise et rigoureuse du travail réalisé, cohérence des résultats obtenus.
Pré-requis et Co-requis
Cours ayant celui-ci comme pré-requis
Méthodes d'enseignement et activités d'apprentissages
Cours ex-cathédra, séances d'exercices avec un·e assistant·e, laboratoires.
Le cours est donné en présentiel. Les informations correspondantes seront communiquées par l'UV (Université Virtuelle) et par ULB Horaire (=Time Edit).
Les ressources en ligne sont disponibles depuis le site du cours sur l'UV.
Références, bibliographie et lectures recommandées
Supports indispensables:
- Partie "Mécanique":
- Syllabus du cours, disponible sur l'université virtuelle et aux Presses Universitaires de Bruxelles
- Slides, disponible sur l'université virtuelle et aux Presses Universitaires de Bruxelles
- Partie "Electricité et magnétisme":
- Slides d'illustration du cours, disponible sur l'université virtuelle et aux Presses Universitaires de Bruxelles
- Enoncés des séances d'exercices et des travaux personnels, disponibles sur l'université virtuelle et aux Presses Universitaires de Bruxelles
- Pour les sections Chimie et Physique: énoncés des séances de laboratoire, disponibles sur l'université virtuelle et aux Presses Universitaires de Bruxelles
- Les volumes suivants du livre de référence. Il n'est pas nécessaire de les acheter, un grand nombre d'exemplaires sont disponibles au LIC.
- Partie I:"Physique: 1. Mécanique" et (pour les physiciens et mathématiciens option physique uniquement) "Physique: 3. Ondes, Optique et Physique Moderne" de Benson, éditions de Boeck
- Partie II: "Physique: 2. Electricité et Magnétisme" et (pour les physiciens et mathématiciens option physique uniquement) "Physique: 3. Ondes, Optique et Physique moderne" de Benson, éditions de Boeck.
Support(s) de cours
- Syllabus
- Université virtuelle
- Podcast
Contribution au profil d'enseignement
Constituer, entretenir et développer des connaissances dans le domaine de la physique.
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Identifier et comprendre les principes sous-jacents aux phénomènes naturels (principes de conservation, symétries, …).
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Comprendre les lois de la nature et les propriétés de la matière au travers de l’expérimentation et de leur formalisation.
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S’initier aux outils mathématiques, technologiques et expérimentaux de la physique.
Adopter une démarche scientifique dans la résolution de problèmes
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Formuler un problème en questions abordables par la démarche scientifique.
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Concevoir le cas échéant un protocole expérimental, et le mettre en œuvre.
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Rédiger un rapport présentant un problème, les modèles et techniques utilisés pour étudier ce problème, les résultats obtenus.
Autres renseignements
Informations complémentaires
Mécanique:
- La remise hebdomadaire d'exercices-devoirs de Mécanique et la validation de l'"oral d'entrainement" sont les deux conditions nécessaires pour avoir droit à un bonus d’un point sur la note finale de mécanique.
- L’interrogation de novembre est facultative, mais vivement recommandée.
- L’examen écrit obligatoire de mécanique de janvier comprend environ un tiers de théorie et deux tiers d’exercices. Pour les exercices, un aide-mémoire d'une page A4 est autorisé.
- La remise hebdomadaire d'exercices-devoirs d'Electromagnétisme et la validation de l'"oral d'entrainement" sont les deux conditions nécessaires pour avoir droit à un bonus d’un point sur la note finale d'électricité. Ce bonus reste valable pour toutes les sessions de l’année académique en cours.
- L’examen écrit obligatoire de juin est composé à parts égales de théorie et d’exercices. La partie d'exercices est à livre ouvert.
Remarques générales:
- La présence aux laboratoires est obligatoire et leur note correspond à la moyenne des rapports remis. En deuxième session, la note des laboratoires est automatiquement reportée, sans nouvelles séances durant l’été.
- Les examens sont en principe des épreuves écrites et présentielles d’environ trois heures.
- Si le cours n’est pas validé en première session, toute note partielle inférieure à 10/20 doit être représentée en août. Autrement dit, aucune note non validée n'est reportée entre la 1ere session (janvier et juin) et la deuxième session (août)
- Une note partielle (méca, élec, labo) d’au moins 10/20 est reportée à l’année suivante, mais les points bonus ne le sont jamais.
Contacts
Partie I : Sophie Van Eck (svaneck@astro.ulb.ac.be)
Partie II : Pascal Vanlaer (pascal.vanlaer@ulb.be)
Laboratoires : Michele Sferrazza (Michele.Sferrazza@ulb.ac.be), Pascal Vanlaer (pascal.vanlaer@ulb.be)
Campus
Plaine
Evaluation
Méthode(s) d'évaluation
- Examen écrit
- Présentation orale
- Autre
- Rapport écrit
Examen écrit
- Question ouverte à développement long
Présentation orale
Autre
Rapport écrit
- Interro dite "de novembre" (Méca): attention, est parfois programmée fin octobre
- Janvier: Examen écrit de Méta
- Juin: Examen écrit de Méca et examen écrit d'Electromagnétisme
- Août: Examen écrit de Méca et examen écrit d'Electromagnétisme
Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)
Le cours PHYS-F-110 comprend trois parties évaluées séparément : Mécanique, Electromagnétisme et Laboratoires.
Pour les étudiants en mathématiques option physique, la partie "Mécanique" et la partie "Electromagnétisme" comptent chacune pour 50 %.
Pour les étudiants en physique et en chimie, la pondération est de 40 % "Mécanique" + 40 % "Electromagnétisme"+ 20 % pour les laboratoires.
Partie Mécanique
- En Mécanique, l’interrogation de novembre est facultative, mais vivement recommandée. Si sa note est supérieure à celle de l’examen de janvier, elle intervient pour 25 % dans la note de janvier, juin et août. Si elle est inférieure, elle sert uniquement d’auto-évaluation et ne pénalise donc pas l’étudiant.
- La remise hebdomadaire des exercices-devoirs de Mécanique et la validation de l'"oral d'entrainement" sont les deux conditions nécessaires pour avoir droit à un bonus d’un point sur la note finale de mécanique. Ce bonus reste valable pour toutes les sessions de l’année académique en cours.
- L’examen écrit obligatoire de mécanique de janvier comprend environ un tiers de théorie et deux tiers d’exercices. Pour les exercices, un aide-mémoire d'une page A4 est autorisé. Tout étudiant peut représenter l'examen de mécanique en juin, quelle que soit la note obtenue en janvier. Si l’examen n’est pas représenté en juin, la note de janvier est conservée pour la première session.
Partie Electromagnétisme
- La remise hebdomadaire d'exercices-devoirs d'Electromagnétisme et la validation de l'"oral d'entrainement" sont les deux conditions nécessaires pour avoir droit à un bonus d’un point sur la note finale d'électricité. Ce bonus reste valable pour toutes les sessions de l’année académique en cours.
- L’examen écrit obligatoire de juin est composé à parts égales de théorie et d’exercices. La partie d'exercices est à livre ouvert.
Remarques générales:
- La présence aux TP de Laboratoires est obligatoire et leur note correspond à la moyenne des rapports remis. Lors de la deuxième session, la note des laboratoires de première session est automatiquement reportée, sans nouvelles séances durant l’été. La présence aux TP de laboratoire conditionne la réussite de l’étudiant pour l’unité d’enseignement concernée. Un étudiant non présent aux séances de laboratoire sera noté Absent comme note globale tant pour la première que pour la deuxième session.
- Les examens écrits sont en principe des épreuves présentielles d’environ trois heures.
- Si le cours n’est pas validé (crédité) lors de la délibération de première session, toute note partielle inférieure à 10/20 doit être représentée en août. Autrement dit, aucune note non validée n'est reportée entre la première session (janvier et juin) et la deuxième session (août).
- Une note partielle (méca, élec, labo) d’au moins 10/20 est reportée à l’année suivante, mais les points bonus ne le sont jamais.
Langue(s) d'évaluation
- français