Cours de physique

Leçon 1 • Scalaires et vecteurs

Distingue les grandeurs scalaires et vectorielles et introduit les méthodes graphiques et de décomposition. Développe les compétences vectorielles essentielles pour les chapitres de mécanique et d'électromagnétisme.

Leçon 2 • Mesure et incertitude

Couvre la précision, l'exactitude et les types d'erreurs dans la mesure expérimentale. Fournit les outils pour évaluer la fiabilité des données dans tous les travaux pratiques ultérieurs.

Leçon 3 • Outils mathématiques pour la physique

Revoit l'algèbre, la trigonométrie et les concepts de calcul infinitésimal élémentaires appliqués aux problèmes physiques. Assure la préparation mathématique pour l'analyse quantitative dans tous les chapitres fondamentaux.

Leçon 1 • Mouvement relatif et référentiels

Présente les référentiels et la vitesse relative pour des observateurs dans différents états de mouvement. Fait le lien avec des sujets ultérieurs en dynamique et en relativité restreinte.

Leçon 2 • Concepts du mouvement unidimensionnel

Définit la position, le déplacement, la vitesse et l'accélération pour un mouvement linéaire. Établit le socle conceptuel pour toutes les équations cinématiques introduites plus tard.

Leçon 3 • Équations cinématiques pour une accélération constante

Dérive et applique les quatre équations cinématiques au mouvement uniformément accéléré. Les étudiants sélectionnent les équations appropriées pour résoudre efficacement des problèmes unidimensionnels.

Leçon 1 • Diagrammes des forces et analyse des forces

Enseigne la construction systématique de diagrammes des forces pour isoler et sommer les forces. Cette compétence est appliquée dans chaque problème ultérieur de dynamique et de statique.

Leçon 2 • Mouvement circulaire et force centripète

Dérive l'accélération centripète et applique la deuxième loi de Newton au mouvement circulaire uniforme. Fait le lien avec la gravitation et la dynamique de rotation dans les chapitres ultérieurs.

Leçon 3 • Systèmes à plusieurs corps et contraintes

Résout les problèmes impliquant des objets connectés, des poulies et des conditions de contrainte. Renforce l'application systématique des lois de Newton aux systèmes complexes.

Leçon 4 • Frottement et plans inclinés

Analyse les forces de frottement statique et cinétique et leur rôle sur les surfaces planes et inclinées. Étend les compétences en diagrammes des forces aux géométries inclinées.

Leçon 1 • Conservation de l'énergie mécanique

Applique le principe de conservation aux systèmes isolés sans forces non conservatives. Les étudiants résolvent des problèmes d'énergie pour les montagnes russes, les pendules et les projectiles.

Leçon 2 • Travail effectué par les forces

Définit le travail comme le produit scalaire de la force et du déplacement, y compris pour les forces variables. Établit le concept de transfert d'énergie central à ce chapitre.

Leçon 3 • Puissance et rendement

Définit la puissance comme le taux de transfert d'énergie et le rendement comme le rapport de sortie utile. Applique ces concepts aux moteurs, aux machines et à la biomécanique humaine.

Leçon 4 • Énergie cinétique et potentielle

Déduit les expressions de l'énergie cinétique et des énergies potentielle gravitationnelle et élastique. Relie le stockage et la libération d'énergie au comportement des systèmes mécaniques.

Leçon 1 • Collisions élastiques et inélastiques

Distingue les types de collisions par la conservation de l'énergie cinétique et résout chacune analytiquement. Les étudiants appliquent simultanément les équations de la quantité de mouvement et de l'énergie.

Leçon 2 • Quantité de mouvement linéaire et impulsion

Définit la quantité de mouvement comme la masse multipliée par la vitesse et l'impulsion comme la variation de la quantité de mouvement. Relie les relations force-temps à la variation de la quantité de mouvement dans les collisions.

Leçon 3 • Centre de masse et dynamique des systèmes

Localise le centre de masse pour les systèmes discrets et continus et suit son mouvement. Fait le pont entre la mécanique des particules et la dynamique des corps rigides et de rotation.

Leçon 1 • Cinématique angulaire

Définit le déplacement angulaire, la vitesse angulaire et l'accélération angulaire et dérive les équations cinématiques de rotation. Reflète la structure de la cinématique linéaire pour un transfert conceptuel fluide.

Leçon 2 • Moment cinétique et sa conservation

Définit le moment cinétique et applique sa conservation aux systèmes en rotation et en orbite. Présente qualitativement les effets gyroscopiques et la précession.

Leçon 3 • Moment d'inertie et deuxième loi de Newton

Calcule le moment d'inertie pour des formes courantes et applique la forme rotationnelle de la deuxième loi de Newton. Relie la distribution de masse à la résistance à la rotation.

Leçon 4 • Énergie cinétique de rotation et mouvement de roulement

Ajoute l'énergie cinétique de rotation à l'analyse de la conservation de l'énergie et l'applique aux objets en roulement. Les étudiants résolvent des problèmes de roulement sur plan incliné en utilisant des méthodes énergétiques combinées.

Leçon 1 • Superposition et interférence

Applique le principe de superposition pour produire des motifs d'interférence constructive et destructive. Fait le lien avec les ondes stationnaires, les battements et l'interférence optique plus tard.

Leçon 2 • Propriétés des ondes mécaniques

Caractérise les ondes transversales et longitudinales par la longueur d'onde, la fréquence, la vitesse et l'amplitude. Fournit le vocabulaire et les équations pour tous les phénomènes ondulatoires.

Leçon 3 • Mouvement harmonique simple

Dérive les équations du mouvement pour les systèmes masse-ressort et pendulaire en MHS. Établit le cadre des oscillations utilisé dans les chapitres sur les ondes et l'optique.

Leçon 4 • Intensité sonore et effet Doppler

Quantifie l'intensité sonore en décibels et dérive le décalage de fréquence Doppler pour des sources en mouvement. Applique ces outils à l'acoustique, l'imagerie médicale et le radar.

Leçon 1 • Potentiel électrique et capacité

Définit l'énergie potentielle électrique et la tension, puis analyse le stockage dans les condensateurs. Relie les concepts de potentiel à l'analyse des circuits dans la section suivante.

Leçon 2 • Charge électrique, force et champs

Introduit la quantification de la charge, la loi de Coulomb et le concept de champ électrique. Construit le cadre de champ étendu au magnétisme et à l'induction plus tard.

Leçon 3 • Ondes électromagnétiques et spectre

Dérive les propriétés des ondes EM à partir des équations de Maxwell et présente le spectre électromagnétique. Prépare les étudiants pour les chapitres d'optique et de physique moderne.

Leçon 4 • Champs et forces magnétiques

Décrit les sources de champ magnétique, la force de Lorentz et le mouvement des charges dans les champs. Fait le lien avec l'induction électromagnétique et le fonctionnement des moteurs.

Leçon 5 • Induction électromagnétique et circuits CA

Dérive les lois de Faraday et de Lenz et les applique aux générateurs, transformateurs et circuits CA. Introduit l'impédance et la résonance dans les circuits RLC.