Démonstrations, modèles, lois, phénomènes à connaître
: savoir (relation, schéma, conditions de validité, unités, signification physique, ordres de grandeur...)
: savoir établir
Formulaires
Ondes - Phénomènes ondulatoires
- Equation de d'Alembert, forme des solutions progressives et stationnaires,
vitesse de phase et vitesse de groupe
- Relation de dispersion d'une OPPH vérifiant une équation de d'Alembert
- Equation de propagation des petits ébranlements transversaux sur une corde vibrante
- Equation de propagation des ondes sonores longitudinales dans les solides
- Equation de propagation dans un câble coaxial
- Equation des ondes sonores dans un fluide dans l'approximation acoustique
- Expression de la célérité des ondes sonores dans un gaz en fonction de la température
- Expression de l'impédance acoustique
- Equation de propagation des ondes électromagnétiques dans le vide
- Relation de structure des OPPH dans le vide, dans un milieu
- Forme de \(F(x)\) et \(G(t)\) dans le cas des ondes stationnaires \(s(x,t) = F(x)\,G(t)\) ou de
\(\varphi(x)\) et \(f(t)\) dans le cas des états stationnaires en physique quantique \(\Psi(x,t) = \varphi(x)\,f(t)\)
(injecter la solution dans l'équation puis séparer les variables)
- Relation de quantification de la longueur d'onde (corde de Melde ou puits de potentiel infini) à partir d'un schéma
Thermodynamique - Mécanique des fluides
- Enoncé des deux principes de la thermodynamique
- Expressions de l'énergie interne et de l'enthalpie pour un solide ou un liquide, pour un gaz parfait
- Expression de \(c_P\) et \(c_V\) pour un gaz parfait, relation de Mayer, définition du coefficient isentropique \(\gamma\)
- Enthalpie de changement d'état (total ou partiel), fraction massique, théorème des moments
- Définition de l'efficacité d'une machine thermique
- Théorèmes de Carnot (expression de l'efficacité maximale) pour les machines dithermes cycliques
(moteur, réfrigérateur, pompe à chaleur)
- Ier principe « industriel »
- Bilan local (équation de conservation avec ou sans termes sources) de la forme
\(\dfrac{\partial }{\partial t} + div \vec j = ...\) pour les particules, l'énergie et la masse.
- Equation de diffusion, équation de la chaleur
- Analogie électrique/thermique, résistance thermique en régime stationnaire (diffusion longitudinale)
- Expressions de la dérivée particulaire
- Fluide incompressible, écoulement incompressible
- Bilan des actions normales et tangentielles sur une particule fluide en vue d'établir les expressions des résultantes
volumiques des forces de pression (\(-\overrightarrow{grad} P\)) et des forces visqueuses (\(\eta\Delta \vec v\)).
- Equation de Navier-Stokes, d'Euler, de la statique des fluides
- Théorèmes de Bernoulli, effet Venturi
- Bilan sur un système de masse variable (canalisation, fusée)
Electromagnétisme - Electricité
- Impédances d'un condensateur et d'une bobine
- Fonction de transfert de l'amplificateur non inverseur à ALI
- Expression de la résistance électrique d'un cylindre conducteur
- Critère de Shannon
- Loi de Coulomb, théorème de Gauss, théorème d'Ampère
- Expression du potentiel créé par un dipôle électrostatique dans l'approximation dipolaire
- Actions subies par un dipôle placé dans un champ extérieur : moment et résultante.
- Equations de Maxwell
- Bilan local (équation de conservation avec ou sans termes sources) de la forme
\(\dfrac{\partial }{\partial t} + div \vec j = ...\) pour la charge et l'énergie électromagnétique
- Définition de l'ARQS
- Modèle de Drude : loi d'Ohm locale
- Effet Hall
- Force de Lorentz, de Laplace
- Domaine de transparence et domaine réactif pour un plasma
- Effet de peau dans un métal
- Induction : loi de Faraday, loi de modération de Lenz
Mécanique
- Vitesse et accélération d'un point en mouvement circulaire uniforme en coordonnées polaires
- Théorèmes énergétiques, cas particulier du solide
- Théorèmes du moment cinétique, cas particulier du solide
- Loi de Newton de la gravitation, analogie électrique/mécanique, théorème de Gauss pour la gravitation
- Référentiel terrestre : définition du poids, déviation vers l'Est
Optique ondulatoire
- Formule de Fresnel (éclairement lors de l'interférence de deux sources cohérentes)
- Condition d'interférence constructive et destructive en termes d'ordre et de différence de marche
- Différence de marche dans le dispositif d'Young, expression de l'interfrange
- Différence de marche dans l'interféromètre de Michelson, rayon des anneaux
- Relation fondamentale des réseaux