Cours De Physique : Introduction

Cours de Physique :IntroductionA. ArciniegasN. Wilkie-ChancellierIUT Cergy-Pontoise, Dep GEII, site de Neuvillecbea(CYU)Physique générale1 / 14

Plan du cours1Avant propos2Un peu d’histoire.3Bibliographie d’ouverture scientifique(CYU)Physique générale2 / 14

Avant proposAvant propos(CYU)Physique générale3 / 14

Avant proposPré-requisManipulations des opérations de base, fractions ;Dérivées et intégrales ;Vecteurs ;(CYU)Physique générale4 / 14

Avant proposPré-requisManipulations des opérations de base, fractions ;Dérivées et intégrales ;Vecteurs ;Contenu et objectifs(Re) Découvrir les bases de la physique pour l’ingénieur :histoire des sciences et ouverture scientifique(CYU)Physique générale4 / 14

Avant proposPré-requisManipulations des opérations de base, fractions ;Dérivées et intégrales ;Vecteurs ;Contenu et objectifs(Re) Découvrir les bases de la physique pour l’ingénieur :histoire des sciences et ouverture scientifiqueDévelopper un raisonnement scientifique pour les mesures physiques :grandeurs, analyse dimensionnelle, outils mathématiques(CYU)Physique générale4 / 14

Avant proposPré-requisManipulations des opérations de base, fractions ;Dérivées et intégrales ;Vecteurs ;Contenu et objectifs(Re) Découvrir les bases de la physique pour l’ingénieur :histoire des sciences et ouverture scientifiqueDévelopper un raisonnement scientifique pour les mesures physiques :grandeurs, analyse dimensionnelle, outils mathématiquesAppliquer les notions fondamentales de la mécanique du point :cinématique, dynamique, énergie(CYU)Physique générale4 / 14

Avant proposPré-requisManipulations des opérations de base, fractions ;Dérivées et intégrales ;Vecteurs ;Contenu et objectifs(Re) Découvrir les bases de la physique pour l’ingénieur :histoire des sciences et ouverture scientifiqueDévelopper un raisonnement scientifique pour les mesures physiques :grandeurs, analyse dimensionnelle, outils mathématiquesAppliquer les notions fondamentales de la mécanique du point :cinématique, dynamique, énergiePrendre connaissance des notions fondamentales sur les transferts thermiques :conduction, convection, rayonnement(CYU)Physique générale4 / 14

Avant proposPré-requisManipulations des opérations de base, fractions ;Dérivées et intégrales ;Vecteurs ;Contenu et objectifs(Re) Découvrir les bases de la physique pour l’ingénieur :histoire des sciences et ouverture scientifiqueDévelopper un raisonnement scientifique pour les mesures physiques :grandeurs, analyse dimensionnelle, outils mathématiquesAppliquer les notions fondamentales de la mécanique du point :cinématique, dynamique, énergiePrendre connaissance des notions fondamentales sur les transferts thermiques :conduction, convection, rayonnementDéroulement du module (15 heures)8 séances de Cours/Travaux dirigés (12h) :Présentation des notions (diaporamas et vidéos) et leurs mises en application (exercices)2 Devoirs surveillés (3h) :1 évaluation de 1h (coeff 1), 1 évaluation de 2h (coeff 2)(CYU)Physique générale4 / 14

Un peu d’histoire.Un peu d’histoire.(CYU)Physique générale5 / 14

ContextePhysiqueScience qui essaie de comprendre, de modéliser et d’expliquer les phénomènesnaturels de l’univers.Il en existe différentes théories :Mécanique NewtoniennePhysique ique quantiqueThéorie de la relativité(CYU)Physique générale6 / 14

ContextePhysiqueScience qui essaie de comprendre, de modéliser et d’expliquer les phénomènesnaturels de l’univers.Il en existe différentes théories :Mécanique Newtonienne (sujet principal du module)Physique statistique/ThermodynamiqueÉlectromagnétisme (notions abordées à travers le parcours GEII)Physique quantiqueThéorie de la relativité(CYU)Physique générale6 / 14

Point historique (non exhaustif)Antiquité(CYU)Physique générale7 / 14

Point historique (non exhaustif) : AntiquitéPhilosophes, penseurs, savantsThalès de Milet (624-548 avant J.-C.)mathématicien et philosophe, savant greccontribua à la géométrie (notamment avec le théorème portant son nom)effectua de nombreuses observations astronomiques que lui permirent deprédire une éclipse vers 585 avant J.-C.(CYU)Physique générale8 / 14

Point historique (non exhaustif) : AntiquitéPhilosophes, penseurs, savantsAristote (384-322 avant J.-C.). Crédit : Eric Gabaphilosophe et savant grecun des penseurs plus influents du monde occidentals’intéressa à la « nature de la connaissance » science logique(CYU)Physique générale8 / 14

Point historique (non exhaustif) : AntiquitéPhilosophes, penseurs, savantsgrand scientifique : mathématicien,physicien, ingénieur et inventeurconnu par la découverte du principepermettant de calculer le volume d’unobjetcréa de nombreuses inventions utiliséesdans les machines mécaniques :Archimède (287-212 av. J.-C.).Eurêka !(CYU)Physique générale8 / 14

Point historique (non exhaustif) : AntiquitéPhilosophes, penseurs, savantsgrand scientifique : mathématicien,physicien, ingénieur et inventeurconnu par la découverte du principepermettant de calculer le volume d’unobjetcréa de nombreuses inventions utiliséesdans les machines mécaniques :pouliesvis sans finroue dentéeArchimède (287-212 av. J.-C.).Eurêka !(CYU)Physique générale8 / 14

Point historique (non exhaustif) : AntiquitéPhilosophes, penseurs, savantsastronomevant grecetmathématicien,sa-établit le système géocentrique dumonde qui fit autorité jusqu’à la Renaissanceson ouvrage « L’Almageste » constituela somme des connaissances les plusavancées de l’Antiquité en astronomieet en mathématiques.Ptolemée (100-170 ap. J.-C).(CYU)Physique générale8 / 14

Point historique (non exhaustif)Physique Classique(CYU)Physique générale9 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique Classiqueastronome, chanoine, médecinmathématicien polonaisetconnu pour avoir développé etdéfendu la théorie de l’héliocentrismeNicolas Copernic (1473-1543)(CYU)Physique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ClassiqueLa Révolution scientifiqueastronome, chanoine, médecinmathématicien polonaisetconnu pour avoir développé etdéfendu la théorie de l’héliocentrismela publication de son ouvrage « Desrévolutions des sphères célestes » marque le « début » de la Révolution Scientifique.Nicolas Copernic (1473-1543)(CYU)Physique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ClassiqueLa Révolution scientifiqueastronome allemandconnu pour ses lois du mouvement desplanètesil est l’un des fondateurs de l’astronomiemoderne.Johannes Kepler (1571-1630)(CYU)Physique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ClassiqueLa Révolution scientifiqueUtilisation d’une méthode scientifique (Bacon, Descartes.)scientifique italien, considéré le premierphysicien au sens « moderne », utilisales mathématiques et l’expérimentationpour décrire le mouvement des objets science expérienceconnu par ses études sur :la chute des corpsle plan inclinéle penduleGalileo Galilei dit Galilée(1564-1642)Eppur si muove !(CYU)Physique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ClassiqueLa Révolution scientifiquescientifique italien, considéré le premierphysicien au sens « moderne », utilisales mathématiques et l’expérimentationpour décrire le mouvement des objets science expérienceconnu par ses études sur :la chute des corpsle plan inclinéle penduleGalileo Galilei dit Galilée(1564-1642)Eppur si muove !(CYU)posa les bases de la mécanique :référentielsrelativité des mouvementsPhysique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ClassiqueLa Révolution scientifiquescientifique italien, considéré le premierphysicien au sens « moderne », utilisales mathématiques et l’expérimentationpour décrire le mouvement des objets science expérienceconnu par ses études sur :la chute des corpsle plan inclinéle penduleGalileo Galilei dit Galilée(1564-1642)Eppur si muove !posa les bases de la mécanique :référentielsrelativité des mouvementsGalilée avait raison :Preuve sur la Lune (1971) : https://www.youtube.com/watch?v ZVfhztmK9zIPreuve sur la Terre (2014) : https://www.youtube.com/watch?v E43-CfukEgs(CYU)Physique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ClassiqueLa Révolution scientifiquescientifique anglais :mathématicien et physicienpendant le confinement en raison de lagrande épidémie de peste buboniqueen 1666, à 23 ans conçut la loi de gravitation universelledurant sa carrière :Isaac Newton (1643-1727)(CYU)développa le calcul infinitésimalunifia les théories de la mécanique(synthétisa les observations de Galilée etKepler)étudia la composition de la lumière etinventa le premier télescope dépourvud’aberration chromatiquePhysique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ClassiqueLa Révolution scientifiquescientifique anglais :mathématicien et physicienpendant le confinement en raison de lagrande épidémie de peste buboniqueen 1666, à 23 ans conçut la loi de gravitation universelledurant sa carrière :Isaac Newton (1643-1727)Le physicien plus grand de l’histoire :développa le calcul infinitésimalunifia les théories de la mécanique(synthétisa les observations de Galilée etKepler)étudia la composition de la lumière etinventa le premier télescope dépourvud’aberration chromatiquehttps://www.youtube.com/watch?v danYFxGnFxQ(CYU)Physique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ClassiqueJames Clerk Maxwell (1831-1879)Physicien écossais, le « Newton » de l’électromagnétisme, au XIX siècle unifial’ensemble de travaux existants sur l’électricité et le magnétisme.https://www.youtube.com/watch?v PbOZ-tvK7bk(CYU)Physique générale10 / 14

Point historique (non exhaustif)Physique Moderne(CYU)Physique générale11 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ModerneAlbert Einstein (1879-1955).Photo : Arthur Sasse / AFPPhysicien allemand, développa les théories de la relativité :(CYU)Physique générale12 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ModerneAlbert Einstein (1879-1955).Photo : Arthur Sasse / AFPPhysicien allemand, développa les théories de la relativité :restreinte : « correction » de la physique Newtonienne pour décrire des situations où certaines vitesses sont suffisamment proches de la vitesse de lalumière.(CYU)Physique générale12 / 14

Point historique (non exhaustif) : Physique ModerneAlbert Einstein (1879-1955).Photo : Arthur Sasse / AFPPhysicien allemand, développa les théories de la relativité :restreinte : « correction » de la physique Newtonienne pour décrire des situations où certaines vitesses sont suffisamment proches de la vitesse de lalumière.générale : « correction » apportée à la physique classique puisqu’elle intervient lorsque les vitesses ou les masses considérées sont très importantes.Elle explique la gravitation comme une déformation de l’espace-temps.https://www.youtube.com/watch?v UQHqqdKFVn0(CYU)Physique générale12 / 14

Bibliographie d’ouverture scientifiqueBibliographie d’ouverture scientifique(CYU)Physique générale13 / 14

Bibliographie d’ouverture scientifique1A. Einstein et L. Infeld. L’Évolution des idées en physique(paru originalement en 1936, Flammarion, 2015).2T. Kuhn. La structure des révolutions scientifiques(paru originalement en 1962, Flammarion, 2018)3B. Greene. L’Univers élégant(1999). Livre et documentaire.4B. Greene. La Magie du cosmos(2003). Livre et documentaire.5P. de la Cotadière. Histoire des sciences(Tallandier, 2012).6C. Rovelli. Sept brèves leçons de physique(Odile Jacob, 2014).(CYU)Physique générale14 / 14

Introduction A. Arciniegas N. Wilkie-Chancellier IUT Cergy-Pontoise, Dep GEII, site de Neuville A. Arciniegas N. Wilkie-Chancellier (CYU) Physique générale 1/14. . (Re) Découvrir les bases de la physique pour l'ingénieur : histoire des sciences et ouverture scientifique Développer un raisonnement scientifique pour les mesures physiques :