Les sciences Physiques

Logo site   Lundi 8 décembre 2014, par Claude DUBOIS

Les écoles d’ingénieur recrutant (au niveau Bac + 2) des étudiants de cursus variés, la première année d’école permet d’homogénéiser les savoirs et les savoir-faire. C’est à cette occasion que vous mesurerez votre maitrise préalable des concepts fondamentaux en sciences physiques. Vous pourrez consacrer davantage vos efforts à l’acquisition d’autres savoirs plus spécifiques ou plus appliqués. Outre ce socle scientifique, l’enseignement de sciences physiques (nécessairement plus dense qu’au lycée) nécessitera la mise en place de méthodes de travail personnel qui vous accompagneront bien au delà des classes préparatoires.

Le programme

Le programme de physique-chimie a été rénové pour la session de concours 2014, dans le but d’assurer la continuité avec la classe de terminale. Le premier semestre se veut progressif, permettant la transition avec le lycée. L’étude des signaux physiques, des ondes et de l’électronique permet de poser les premiers outils mathématiques indispensables à la suite du programme de physique. L’optique géométrique, l’électronique, la mécanique du point, la thermodynamique et l’induction sont abordés en physique de première année. En chimie, il s’agit de trois blocs : l’architecture de la matière, la cinétique chimique, les réactions en solution aqueuse. La mécanique des fluides, la thermodynamique, l’électronique (analogique et numérique), l’optique ondulatoire et l’électromagnétisme forment l’essentiel du programme de deuxième année.

Optique

En première année sont posées les bases de l’optique géométrique : les lois de la réflexion et de la réfraction sont appliquées à des systèmes optiques à base de lentilles. En seconde année, on observera et quantifiera les effets de la nature ondulatoire de la lumière dans des situations d’interférence et de diffraction.

Electronique

Les lois générales de l’électronique, peu vues au lycée, sont suivies d’une étude des régimes transitoires puis des régimes périodiques. La problématique du filtrage sera approfondie en seconde année. On y complétera l’étude des filtres analogiques par un volet numérique.

Mécanique

Exclusivement traitée en première année, cette partie s’appuie beaucoup sur les notions vues au lycée : cinématique, lois de Newton, théorèmes énergétiques font partie des révisions du secondaire. Le théorème du moment cinétique et une introduction à la mécanique du solide font partie des nouveautés. Si l’essentiel de la mécanique du solide est traitée en sciences industrielles, ce double éclairage permettra de comprendre qu’un formalisme doit s’adapter au degré de complexité des systèmes et de leurs degrés de liberté.

Thermodynamique

Le programme de première année est limité à l’application des principes fondamentaux à la thermodynamique des systèmes fermés. Une première approche des machines thermiques (compresseur, turbine, détendeur…) sera complétée en seconde année avec des systèmes ouverts réels (fréons, mélanges diphasés liquide-vapeur, etc.).

Mécanique des fluides

Les écoulements fluides et les pertes de charge inhérentes au transport dans les machines thermiques seront développés à partir d’un cours d’introduction à la mécanique des fluides.

Electromagnétisme

Une étude généralisée de l’électromagnétisme puisera dans les équations de MAXWELL l’explication de phénomènes aussi apparemment dissemblables que le fonctionnement inductif d’un haut-parleur (vu en première année) et la structure des ondes électromagnétiques dans le vide.

Chimie

En chimie, une approche quantique des atomes justifie l’évolution et la périodicité des propriétés chimiques des éléments. On poursuit par la cinétique (étude des vitesses de réaction) et l’étude des équilibres acide-base et d’oxydoréduction en solution aqueuse. En seconde année, un cours de thermochimie générale sur les équilibres chimiques et les conditions de spontanéité des réactions, quelques notions d’oxydoréduction en chimie permettent de traiter l’électrolyse (courbes intensité-potentiel) et les accumulateurs

Le cours de physique-chimie n’est pas un cours théorique magistral au cours duquel vous recopieriez le tableau : vous êtes incités à poser un maximum de questions pour appréhender les nouveaux concepts et leur modélisation. Les professeurs multiplient les applications directes sur des exemples concrets au moment même du cours sans attendre la séance dédiée de Travaux Dirigés. Deux heures de TP hebdomadaires systématiques et des devoirs réguliers en temps libre permettront de mûrir ces notions nouvelles. A cette occasion, vous êtes vivement encouragés à travailler à plusieurs : l’internat (ouvert également aux externes en soirée) est le lieu propice à cette émulation. Les effectifs de nos classes permettent aux enseignants une plus grande disponibilité pour chacun d’entre vous et l’organisation et la correction de devoirs plus fréquentes. Profitez de cette aubaine ! Et n’oubliez pas que vos professeurs de physique-chimie sont joignables en permanence par mail pour toute question relative au cours ou aux devoirs en temps libre.

Répondre à cet article