Cours de physique de base

Leçon 1 • Notation scientifique et ordre de grandeur

Entraîne les étudiants à exprimer de manière concise des valeurs très grandes et très petites et à estimer rapidement des réponses. Soutient une résolution efficace des problèmes tout au long du cours.

Leçon 2 • Grandeurs physiques et unités SI

Définit les unités de base et dérivées du SI ainsi que leur signification dans le monde réel. Ancre tous les travaux de mesure ultérieurs dans un cadre d'unités cohérent.

Leçon 3 • Vecteurs et scalaires

Introduit la représentation vectorielle, l'addition et la décomposition comme outils pour décrire des grandeurs physiques ayant une direction. Essentiel pour les chapitres sur la cinématique et la dynamique.

Leçon 1 • Mouvement circulaire uniforme

Décrit un mouvement à vitesse constante le long d'une trajectoire circulaire et introduit l'accélération centripète. Prépare les étudiants à l'analyse des forces dans des contextes circulaires.

Leçon 2 • Équations du mouvement uniformément accéléré

Dérive et applique les quatre équations cinématiques pour une accélération constante. Permet la prédiction quantitative des résultats du mouvement.

Leçon 3 • Concepts du mouvement unidimensionnel

Définit le déplacement, la vitesse et l'accélération le long d'un seul axe. Fournit le noyau conceptuel pour toute analyse cinématique.

Leçon 4 • Mouvement de projectile en deux dimensions

Étend les équations cinématiques aux composantes horizontale et verticale simultanément. Applique la décomposition vectorielle du chapitre 1 aux trajectoires courbes.

Leçon 1 • Techniques du diagramme des forces

Enseigne l'identification et le dessin systématiques de toutes les forces agissant sur un objet. Des diagrammes précis sont le fondement de tout calcul dynamique.

Leçon 2 • Dynamique du mouvement circulaire

Applique la deuxième loi de Newton à l'accélération centripète dans les trajectoires circulaires. Relie la cinématique du mouvement circulaire à l'analyse des forces.

Leçon 3 • Première et deuxième lois de Newton

Définit l'inertie, la force résultante et la relation F = ma. Établit le lien causal entre la force et les grandeurs cinématiques étudiées précédemment.

Leçon 4 • Troisième loi de Newton et paires de forces

Clarifie les paires action-réaction et leur rôle dans les systèmes à plusieurs corps. Résout les idées fausses courantes sur les forces égales et opposées.

Leçon 1 • Travail effectué par une force

Définit le travail comme le produit scalaire de la force et du déplacement et l'évalue pour des forces constantes et variables. Relie les concepts vectoriels du chapitre 1 au transfert d'énergie.

Leçon 2 • Énergie cinétique et potentielle

Dérive l'énergie cinétique à partir du théorème travail-énergie et définit l'énergie potentielle gravitationnelle et élastique. Établit les formes de l'énergie mécanique.

Leçon 3 • Travail effectué par des forces non conservatives

Étend les méthodes énergétiques aux systèmes avec frottement et résistance de l'air. Quantifie l'énergie dissipée sous forme d'énergie thermique.

Leçon 4 • Puissance et rendement

Définit la puissance comme le taux de transfert d'énergie et évalue le rendement des machines réelles. Applique les concepts énergétiques à l'ingénierie et aux contextes quotidiens.

Leçon 1 • Analyse des collisions en deux dimensions

Étend la conservation de la quantité de mouvement aux collisions dans un plan en utilisant les composantes vectorielles. Nécessite la maîtrise de la décomposition vectorielle en 2D du chapitre 1.

Leçon 2 • Collisions élastiques et inélastiques

Classe les collisions selon la conservation de l'énergie cinétique et résout les vitesses après la collision. Applique simultanément la conservation de la quantité de mouvement et de l'énergie.

Leçon 3 • Conservation de la quantité de mouvement linéaire

Énonce et applique la loi de conservation de la quantité de mouvement aux systèmes isolés. Fournit le cadre analytique pour tous les problèmes de collision.

Leçon 1 • Cinématique angulaire

Définit le déplacement angulaire, la vitesse angulaire et l'accélération angulaire et dérive les équations cinématiques de rotation. Suit la structure du chapitre 2 pour les contextes rotationnels.

Leçon 2 • Moment d'inertie

Introduit le moment d'inertie comme l'analogue rotationnel de la masse et le calcule pour des formes courantes. Détermine comment la distribution de la masse affecte la réponse rotationnelle.

Leçon 3 • Deuxième loi de Newton pour la rotation

Applique τ = Iα pour résoudre des problèmes de dynamique de rotation. Unifie les approches des lois de Newton en translation et en rotation.

Leçon 4 • Moment cinétique et sa conservation

Définit le moment cinétique et applique sa conservation aux systèmes isolés en rotation. Explique des phénomènes tels que les patineuses artistiques qui tournent et les gyroscopes.

Leçon 1 • Superposition, interférence et ondes stationnaires

Applique le principe de superposition pour produire des motifs d'interférence constructive et destructive. Dérive les conditions des ondes stationnaires pour les cordes et les tuyaux.

Leçon 2 • Réflexion, réfraction et loi de Snell-Descartes

Applique les lois de la réflexion et de la réfraction à la lumière aux interfaces entre les milieux. Introduit l'indice de réfraction et la réflexion totale interne.

Leçon 3 • Optique géométrique : miroirs et lentilles

Utilise les diagrammes de rayons et les équations des miroirs et des lentilles pour localiser les images formées par des surfaces courbes. Applique les conventions de signe pour prédire le type d'image et le grandissement.

Leçon 4 • Propriétés des ondes et classification

Définit l'amplitude, la longueur d'onde, la fréquence et la vitesse d'une onde et distingue les ondes transversales des ondes longitudinales. Établit le vocabulaire pour toute analyse des ondes.

Leçon 1 • Analyse des circuits en courant continu

Applique la loi d'Ohm et les lois de Kirchhoff pour analyser les réseaux de résistances en série et en parallèle. Permet le calcul du courant, de la tension et de la puissance dans les circuits à courant continu.

Leçon 2 • Condensateurs et énergie stockée

Définit la capacité et calcule l'énergie stockée dans les configurations de condensateurs. Étend l'analyse des circuits pour inclure les éléments capacitifs.

Leçon 3 • Charge électrique et loi de Coulomb

Définit la charge électrique, la quantification et la conservation, puis applique la loi de Coulomb aux charges ponctuelles. Établit la force électrostatique comme analogue de la gravité.

Leçon 4 • Forces magnétiques et induction électromagnétique

Applique la loi de la force magnétique aux charges en mouvement et aux conducteurs parcourus par un courant, puis introduit la loi de Faraday sur l'induction. Relie l'électricité et le magnétisme en tant que phénomènes unifiés.