PCSI : Physique, Chimie et Sciences de l'Ingénieur

La Physique en PCSI

Par admin bellevue-toulouse, publié le mardi 3 février 2015 13:59 - Mis à jour le vendredi 6 février 2015 08:19

 

En physique, le questionnement est permanent : Comment ça marche ? Pourquoi ? Comment modéliser et prévoir ?

Le programme de PCSI permet de se faire une idée de la richesse de cette discipline en touchant un peu à tous les domaines de la physique, qui sont nombreux et variés, depuis Galilée jusqu’à Einstein et Heisenberg en passant par Descartes, Newton, Ampère, Carnot... : électricité, mécanique newtonienne, optique géométrique, ondes mécaniques et acoustiques, traitement du signal, thermodynamique, électromagnétisme, mécanique quantique. Des notions déjà abordées au lycée sont approfondies pour conduire à une compréhension fine des phénomènes .D’autres notions sont vraiment découvertes en prépa.L’aspect fondamental est développé, mais sans oublier les applications pratiques, en lien avec les sciences de l’ingénieur.

La physique est une science à la fois théorique et expérimentale. Ces deux parties s’enrichissant mutuellement. C’est la raison pour laquelle le programme fait une très large place à la démarche expérimentale. Très bien équipé, le laboratoire de physique du Lycée Bellevue dédié aux CPGE permet à tous les élèves de manipuler eux-mêmes un matériel récent et performant. Ils développent ainsi progressivement une démarche scientifique rigoureuse : formulation des hypothèses, réalisation d’expériences, mesures physiques, analyse des résultats, confrontation à un modèle. Des outils d’acquisition ou de traitement des données sont aussi largement mis à leur disposition.

Dans la continuité de la classe de Terminale, l’ « approche documentaire » a été introduite. L’objectif est d’initier les élèves à de nouveaux domaines de la physique tout en leur apprenant à élargir par eux-mêmes leur culture.

Une « approche numérique » de certains chapitres est mise en avant dans les nouveaux programmes, afin de réduire les calculs analytiques et d’acquérir des capacités de modélisation de problèmes physiques divers.

 

Les différentes parties de programme de 1ère année sont les suivantes :

Domaine Contenu et applications
Signaux Physiques
  • Oscillateur harmonique mécanique
  • Propagation d’un signal, ondes progressives, stationnaires
  • Interférences entre deux ondes mécaniques
  • Optique géométrique
  • Introduction au monde quantique
  • Circuits électriques, oscillateur RLC en régime libre, en régime sinusoïdal forcé
  • Filtrage, diagramme de Bode
Mécanique
  • Cinématique et Dynamique du point en référentiel galiléen
  • Mouvement du solide
  • Mouvement dans un champ de force centrale conservatif (application au mouvement des satellites et planètes)
  • Mouvements de particules dans un champ électrique et magnétique (application aux accélérateurs de particules)
Thermodynamique
  • Premier et deuxième principe
  • Changements d’états
  • Machines thermiques (moteur thermiques, réfrigérateurs, pompe à chaleur)
Statique des fluides
  • Forces de pression, poussée d’Archimède
Induction
  • Action d’un champ magnétique
  • Forces de Laplace
  • Lois de l’induction et applications aux moteurs , haut-parleurs, transformateurs, etc