Physique
PCSI
Programme de colles – Semaine du 27/01/2020
Chapitre M1 : Cinématique❖ Référentiel d’observation. Repère orthonormé direct, temps absolu.
❖ Définition : solide, point matériel, vecteur position, vecteur vitesse, mouvement rectiligne, mouvement uniforme, vecteur accélération, système de coordonnées.
❖ Coordonnées cartésiennes. Vecteur position, vecteur vitesse, déplacement élémentaire, vecteur accélération.
❖ Coordonnées polaires et cylindriques. Vecteur position, base locale, vecteur vitesse, vitesse radiale, orthoradiale, déplacement élémentaire, vecteur accélération.
Dérivée des vecteurs de base.
❖ Coordonnées sphériques. Longitude, colatitude, vecteur position, base locale, vecteur vitesse. Parallèles, méridiens.
❖ Mouvement de vecteur accélération constant. Calcul de la vitesse et position en fonction du temps. Trajectoire.
❖ Mouvement circulaire uniforme. Calcul de la vitesse et de l’accélération en fonction du temps. ❖ Mouvement circulaire non uniforme. Calcul de la vitesse et de l’accélération en fonction du temps. ❖ Introduction aux mouvements des solides.
Chapitre M2 : Loi de la quantité de mouvement
❖ Masse, quantité de mouvement, principe d’inertie.
❖ Référentiel de Copernic, géocentrique, terrestre. Définition pratique d’un référentiel galiléen.
❖ Notion de force, interactions fondamentales. Expression de la force électromagnétique pour des particules immobiles et mobiles dans un champ EM ; de la force gravitationnelle. Interaction forte, interaction faible. ❖ Forces usuelles. Poids, tension d’un fil, frottement fluide à basse vitesse et haute vitesse, poussée
d’Archimède.
❖ Réaction du support ; lois de Coulomb pour le frottement solide. ❖ Principe des actions réciproques.
❖ Etude du mouvement de chute libre avec frottement fluide 𝑓⃗ = −𝛼𝑣⃗. Obtention de la trajectoire et de la vitesse limite.
❖ Etude du mouvement de chute libre avec frottement fluide 𝑓⃗ = −𝛽𝑣𝑣⃗. Vitesse limite.
❖ Pendule simple. Equation exacte, intégrale première. Approximation des petits angles : oscillateur harmonique. Solution numérique : portrait de phase.
❖ Objet en frottement solide sur un plan incliné. Cas immobile (condition tan(𝛼) < 𝑓𝑠) ; cas mobile.
Chapitre M3 : Travail et énergie mécanique
❖ Puissance d’une force. ❖ Loi de la puissance cinétique. ❖ Force motrice et résistante ❖ Travail d’une force.
❖ Loi de l’énergie cinétique.
❖ Energie potentielle. Force conservatrice.
