PTSI : COMPARAISON DES PROGRAMMES 1995 et 2003

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PTSI : COMPARAISON DES PROGRAMMES 1995 et 2003

Les tableaux de comparaison reprennent les rubriques dans l’ordre du programme de 1995.

Pour apprécier les allègements il convient de ne pas se contenter du programme proprement dit mais d’intégrer les conséquences des commentaires qui permettent de mieux limiter les ambitions du cours ou les exigences aux concours. Le texte du nouveau programme de PTSI est beaucoup plus détaillé . Certaines remarques en particulier, sont passées des commentaires au programme lui-même. Ces précisions constituent également des allégements.

Les TP-Cours eux aussi, limitent et précisent les connaissances et savoir-faire exigibles. Ils lèvent ainsi l’ambiguïté de l’ancien programme de TP. Leur contenu est en très grande partie inclus dans cet ancien programme de TP. Ils permettent de renforcer l’enseignement d’optique et d’électricité en liaison avec les évolutions des programmes du second degré.

1. Thermodynamique (III.C du programme 2003)

La façon d’aborder la thermodynamique est voisine de celle de PCSI. L’utilisation des coefficients calorimétriques disparaît au profit du concept de fonction d’état ce qui permet d’éviter les lourds calculs de dérivées partielles.

Programme Commentaires

Ajout apparent :

-description de la distribution des vitesses moléculaires d’un gaz parfait. Cette partie est une introduction au modèle simplifié adopté pour l’interprétation cinétique de la pression

- troisième principe de la thermodynamique : il était souvent cité en pratique.

Allègements :

- la statique des fluides est limitée au champ de pesanteur uniforme ; l’équivalent volumique des forces de pression est exclu.

-coefficients thermoélastiques : l’étude est limitée à l’introduction des coefficients de dilatation α et de compressibilité χ

T

. Cela exclut en première année les calculs en liaison avec l’équation d’état et permet d’introduire le modèle de la phase condensée incompressible et indilatable.

-coefficients calorimétriques l et h(le commentaire précise qu’un des objectifs majeurs est d’apprendre à évaluer les transferts thermiques à partir des variations de fonctions d’état U et H et non plus à partir des coefficients calorimétriques).

- relations de Clapeyron

- étude d’un système non fluide (tige métallique) - mélange idéal de gaz parfaits

Ajouts apparents destinés à clarifier une ambiguïté du programme 1995 :

- expressions de dU, dH, dS pour une phase condensée (ajout destiné à clarifier l’approximation Cp=C

V

)

- l’identité thermodynamique dU= − PdV+TdS qui permet d’aborder la thermodynamique à partir des

- Aucune mémorisation d’équation d’état ou de fonction d’état autre que le gaz parfait ou la phase condensée incompressible et indilatable.

- Les notions sur les gaz parfaits non monoatomiques et sur les fluides réels sont bridées par de nouveaux commentaires.

- L’identité entre les définitions cinétique et thermodynamique de P et T est affirmée.

- L’étude d’une machine « vraie » ne fait l’objet

de l’acquisition d’aucune connaissance spécifique

exigible . On limite l’étude de la modélisation

d’un cycle réel à celui du moteur à explosion.

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fonctions d’état.

Ajout réel

- le paragraphe 6 sur les changements d’états. Il se limite par le commentaire à une approche descriptive. L’enthalpie de changement d’état figurait déjà dans l’ancien programme de chimie.

Il s’agit donc d’harmoniser les cours de chimie et de physique, en apprenant à manipuler également l’entropie de changement d’état. Ces notions sont fondamentales pour l’étude des réactions chimiques et des diagrammes d’Ellingham en seconde année.

2. Mécanique (I.A et III.B du programme 2003)

Programme Commentaires

Suppressions :

- les seuls cas d’application des forces d’inertie sont la translation et la rotation uniforme autour d’un axe fixe (explicitation du programme de 1995).

- les applications des forces d’inertie en dynamique terrestre (déviation vers l’Est, …) ne sont plus exigibles.

- système isolé de deux particules et études de chocs.

- champ de force central newtonien : toute étude autre que celles des trajectoires circulaires est exclue.

- oscillateurs non linéaires.

Déplacements :

- la force de Lorentz et le mouvement d’une particule chargée dans E ou B passe en électromagnétisme ( 2

^ème

partie).

- l’étude de la stabilité d’une position d’équilibre passe des commentaires dans le texte du programme…

Ajouts apparents : - le pendule simple.

- L’utilisation en première année de la base de Frenet est exclue.

- La cinématique du changement de référentiel s’appuie sur le cours de sciences industrielles et ne peut faire l’objet d’aucune questions de cours.

- Aucune connaissance n’est exigible sur les propriétés géométriques des coniques.

3. Electrocinétique (I.B et III.A du programme 2003)

Programme Commentaires

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Suppressions : - sources liées.

- puissance réactive et théorème de Boucherot.

Ajout apparent :

- l’amplificateur opérationnel est introduit en TP- cours. Dans le programme de 1995, il n’est mentionné qu’en TP et dans le paragraphe relatif les filtres actifs.

- comparateur à hystérésis en TP-cours.

Le programme de 1995 s’appuie sur les mêmes connaissances ( fonctionnement linéaire ou saturé) introduites dans le secondaire.

Déplacement :

- conductivité et loi d’Ohm locale passent en électromagnétisme ( 2

^ème

partie, D2.2)

- le préambule (IIIA) élimine clairement toute étude faisant intervenir des composants non linéaires (diodes ...)

- toute analyse de Fourier quantitative est exclue en première année.

- Le commentaire sur les filtres est plus restrictif :

« aucune technicité ne doit être recherchée dans les calculs », mais il valide l’ajout de l’A.O. en mentionnant les filtres actifs.

4. Electromagnétisme (III.D du programme 2003)

La force de Lorentz et ses applications qui figuraient en mécanique dans le programme de 1995 sont intégrées à l’électromagnétisme dans le programme 2003.

Programme Commentaires

Allègements :

- les équations différentielles des lignes de champ et leur intégration

- les calculs de champ électrostatique par intégration se limitent en cours à deux exemples et dans les exercices aux cas où on se ramène à une intégrale simple (ie ni double ni triple).

- l’étude des dipôles électrique et magnétique.

- la preuve de la nullité de B à l’extérieur d’un solénoïde "infini" n’est pas exigible.

Ajouts réels :

- le condensateur plan (culturellement important ; ne nécessite pas d’investissement supplémentaire.

- l’expression de la résistance d’une portion de circuit filiforme (culturellement important ; permet d’appliquer la loi d’Ohm locale et de faire le lien avec l’électrocinétique).

- la loi d’Ohm locale n’est pas simplement affirmée mais introduite à partir d’un modèle simple conduisant à un freinage visqueux.

- la démonstration du théorème de Gauss et la notion d’angle solide sont hors programme.

5. Optique géométrique (II.A du programme 2003)

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Programme Commentaires Ajout apparent :

- relation de grandissement d’une lentille ou d’un miroir sphérique : cette notion, comprise dans les relations de conjugaison, était déjà couramment utilisée.

- le TP-Cours d’optique limite et précise les connaissances et savoir-faire exigibles. Son contenu est inclus dans l’ancien programme de TP.

- Le stigmatisme approché et l’aplanétisme sont admis.

- La propagation des rayons lumineux dans les milieux d’indice continûment variable est hors programme.

- L’expression de la focale d’un lentille en fonction de l’indice et des rayons de courbure est hors-programme

- L’étude générale des systèmes catadioptriques (par exemple recherche du miroir sphérique équivalent à une lentille mince et un miroir plan…) est exclue.

- Le réglage des orientations relatives de l’axe optique de la lunette, de l’axe de rotation du goniomètre et des normales aux faces du prisme n’est pas exigible.

Les TP-Cours d’électricité :

- l’instrumentation électrique au laboratoire (IV.A du programme 2003)

Programme Commentaires

Ajout apparent :

- le TP-Cours sur «l’instrumentation électrique au laboratoire ». programme de TP.

Suppressions de compétences exigibles anciennement au programme de TP:

- les « mesures courantes » d’impédances sont précisées (liste limitative et référence à une unique méthode = le diviseur de tension) ;

- l’étude du circuit RLC série reste en TP (non obligatoire, mais de fait point de passage naturel)

- Un commentaire précise ce qu’on attend sur AC/DC à l’oscilloscope

- Les « conséquences du raccordement à la Terre » est clairement formulé et parle de « connexions non apparentes ».

- réalisation de fonctions élémentaires (IV.B du programme 2003)

Le programme de 1995 s’appuie sur les connaissances du secondaire et n’introduit pas d’enseignement d’électronique en tant que tel.

Programme Commentaires

Ajout réel :

- les modèles de l’AO exigibles sont précisés

Allègements :

- les connaissances exigibles sont limitées à deux circuits à A.O. : l’amplificateur non-inverseur et le comparateur à hystérésis (l’ancien préambule d’électronique mentionnait bien les deux états de l’A.O ; linéaire ou saturé).