Questions de cours de pc*








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Questions de cours de PC*



MÉCANIQUE :

En PC* et PC, toute question de cours sur la mécanique du solide est officiellement exclue !

  1. Energie cinétique

  2. Théorème de Koënig pour le moment cinétique (CCP)

  3. Théorème de Koënig pour l'énergie cinétique (pour un système de particules)

  4. Théorèmes de Koënig, cad moment cinétique et énergie cinétique

  5. Signification et applications du moment d'inertie. Propriétés des moments d'inertie. Moment d'inertie d'une sphère pleine et creuse. Moment d'inertie d'un cylindre relativement à ses axes principaux

  6. Energie potentielle. Energie mécanique

  7. Théorème de l’énergie cinétique ; énergie mécanique; introduction du 1er principe

  8. Système de deux points matériels en interaction newtonienne : énergie potentielle, état lié et état diffusif (CCP)

  9. Potentiel efficace (CCP)

  10. Problème à deux corps. Réduction canonique (masse réduite). Force centrale conservative, énergie potentielle, énergie potentielle effective (CCP)

  11. Mouvements à force centrale : étude générale, application à des forces en r - 2 (Mines 03)

  12. Formules de Binet : énoncé et démonstration

  13. Système de deux particules : référentiel barycentrique, RFD barycentrique... (CCP)

  14. Section efficace

  15. Montrer qu'un mouvement à force centrale est plan. 3ème loi de Kepler (CCP)

  16. Déviation vers l’Est (à faire par la méthode de perturbation) et chute libre

  17. Référentiels non galiléens ; application à l’usure des rails de chemin de fer (Mines)

  18. Référentiels non galiléens, effet de marées, limite de Roche

  19. Forces contenues dans le poids (Mines et CCP 04)

  20. Mouvement d’une particule chargée dans un champ magnétique uniforme indépendant du temps

  21. Lois de Coulomb

  22. Liaison pivot parfaite

  23. Portraits de phase

  24. Dynamique d’un système de points matériels : aspect énergétique

  25. Oscillateurs mécaniques, analogie avec les oscillateurs en électricité (CCP)

  26. Pression de radiation : force s’exerçant sur un grain de sable sachant qu’il reçoit du soleil un flux d’énergie électromagnétique P (par unité de surface)

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ÉLECTROMAGNÉTISME :

  1. Théorème de Gauss

  2. Formes locale et intégrale de Maxwell-Gauss

  3. Dipôle électrostatique : champ et potentiel créés, actions subies

  4. Energie en électrostatique

  5. Théorème d’Ampère

  6. Invariance et symétrie pour une distribution de courant, champ magnétique créé par une spire, un solénoïde fini et infini

  7. Nappe plane de courant, discontinuité du champ magnétique (Oral CCP 04)

  8. Champ magnétique créé par un segment

  9. Effet Hall

  10. Effet Hall et loi de Laplace dans une géométrie filiforme et rectangulaire

  11. Lignes de champ créées par une bobine de Helmholtz

  12. Densité volumique d’énergie électromagnétique et vecteur de Poynting ; équation locale de Poynting

  13. Conditions de passage à une interface (TPE 03)

  14. Dipôle magnétique

  15. Analogie entre dipôle magnétique et dipôle électrostatique (TPE 03)

  16. Potentiel-vecteur en magnétostatique

  17. Champ magnétique et potentiel vecteur d’un solénoïde infini

  18. Potentiel-vecteur créé par un fil infini

  19. Equation locale de conservation de la charge; cas de l’ARQS ; autres lois de conservation

  20. ARQS (Mines)

  21. Conditions d’application et de validité de la loi d’Ohm locale

  22. Equations de Maxwell ; introduction de Jauge de Lorentz

  23. Conditions de passage à une interface pour (TPE 03)

  24. Dipôle magnétique

  25. Loi de Faraday; circulation du terme

  26. Changement de référentiel pour le champ EM

  27. Coefficient d'auto-induction. Application au coefficient d'auto-induction d'un tore

  28. Coefficients d’inductance propre et mutuelle de deux circuits filiforme

  29. Bilan énergétique de l’établissement du courant dans un ensemble de deux circuits filiformes indéformables et fixes; énergie magnétique

  30. Transformateur

  31. Effet de peau dans un conducteur ohmique

  32. ) Le haut-parleur ; bilan énergétique

  33. Couplage parfait dans un haut-parleur

  34. Induction de Neumann, induction de Lorentz

  35. Applications de la vie courante du phénomène d’induction (Oral Mines 04)

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ÉLECTRONIQUE :

  1. Théorèmes de Thévenin et de Norton. Qu’est-ce qu’un circuit linéaire ? (Mines 03)

  2. Adaptation d’impédance

  3. Comparateur à hystérésis ; application

  4. Amplificateur opérationnel non inverseur. Définir la vitesse de balayage ? (Mines)

  5. Différences entre les rétroactions sur E+ et E- dans le cas du montage non inverseur

  6. Circuit RLC série alimenté par e = e0cos(t),  réglagle : trouver i (), allure de i (). Trouver P() et allure. Justifier la pulsation correspondant au maximum. Pourquoi est-elle indépendante de R ? (Oral X)

  7. Principe de quelques montages avec amplificateurs opérationnels

  8. Multivibrateur astable

  9. Diode, redressement, démodulation (Oral Mines 05)

  10. Puissance en électrocinétique. Bilan énergétique pour un circuit R-L-C série alimenté par une fém sinusoïdale en régime transitoire puis en régime permanent

  11. Intérêt et utilisation de l’analyse de Fourier en électronique

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PHYSIQUE DES ONDES :

  1. Cas d’une chaîne infinie d’oscillateurs: approximation des milieux continus, équation d’onde de D’Alembert (CCP)

  2. Equation d’onde sur une corde ; détermination de c (CCP)

  3. Corde de Melde : ondes stationnaires, résonances

  4. Etude énergétique d’une corde : vecteur de Poynting et densité linéique d’énergie (ENS Lyon)

  5. Ondes sonores longitudinales dans une tige solide

  6. Solutions de l’équation de d’Alembert

  7. Équations de Maxwell dans le vide et signification physique

  8. Equations de Maxwell. Comment montrer que la lumière se propage dans les 2 sens? (équation de propagation invariante par changement de x en -x)

  9. Vecteur de Poynting, densité d'énergie électromagnétique, équation locale de conservation de l'énergie (ENSI, ENGESS)

  10. Equation de propagation des champs électrique et magnétique dans le vide. Transversalité des champs. Structure des ondes planes progressives

  11. Etats de polarisation

  12. Ondes électromagnétiques polarisées (CCP)

  13. Loi de Malus (Centrale 06)

  14. Lames à retard

  15. Lame quart d’onde. Application à une vibration circulaire gauche (Centrale 03)

  16. Rayonnement d'un dipôle oscillant

  17. Puissance rayonnée à grande distance par un dipôle oscillant

  18. Modèle de l’électron élastiquement lié, diffusion, puissance rayonnée, pourquoi le ciel est-il bleu ? pourquoi la lumière diffusée est-elle polarisée?

  19. Notion sur la diffusion (Rayleigh)

  20. Equation d'onde classique, propagation; ondes stationnaires, exemples

  21. Dispersion; absorption

  22. Vitesse de phase et vitesse de groupe

  23. Ondes guidées (Centrale 03)

  24. Diélectriques

  25. Vecteur polarisation ; charges de polarisation et courants de polarisation

  26. Equations de Maxwell dans un milieu matériel. Définition de la permittivité diélectrique et de la perméabilité magnétique des milieux linéaires, homogènes et isotropes

  27. Relations de passage entre deux milieux diélectriques

  28. Propagation d'une onde électromagnétique dans un milieu diélectrique linéaire, homogène, isotrope et non magnétique

  29. Susceptibilité complexe d’un milieu peu dense dans le modèle de l’électron élastiquement lié

  30. Propagation d'une onde plane en exp(j(t - kx)) dans un diélectrique linéaire homogène, isotrope, non magnétique: dispersion, absorption, indice complexe

  31. Diélectriques

  32. Réflexion et réfraction d'une onde plane progressive harmonique polarisée rectilignement à l'interface entre deux diélectriques linéaires homogènes et isotropes, dans le cas de l'incidence normale. Coefficients de transmission et de réflexion d’une onde à la traversée d’un diélectrique (Centrale)

  33. Lois de Snell-Descartes

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OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE :

    1. Miroirs.

    2. Interprétation des mirages

    3. Le phénomène de l’arc en ciel

    4. Le goniomètre à prisme et la loi de Cauchy

    5. Lentilles sphériques minces

    6. Méthodes de focométrie

    7. Quelques instruments d’optique classiques

    8. Prisme

OPTIQUE ONDULATOIRE

    1. Propagation d’une vibration scalaire le long d’un rayon lumineux : chemin optique. Surfaces d’onde, théorème de Malus

    2. Principe de Huygens-Fresnel ; diffraction à l'infini par une pupille fente ou par une pupille rectangulaire (CCP / ENGESS 03)

    3. Diffraction à l'infini par une fente: dispositif expérimental, éclairement en un point M (X, Y), que se passe-t-il si on déplace la fente diffractante ? la fente source ? (CCP)

    4. Diffraction à l’infini par les fentes d’Young éclairées par une source ponctuelle à l’infini, par une source fente parallèle. (CCP / Mines)

    5. Réseaux plans, pouvoir dispersif et pouvoir de résolution

    6. Réseaux : formule, minimum de déviation, applications (Mines)

    7. Applications des réseaux (Oral ENS Cachan 04)

    8. Interférences non localisées à deux ondes totalement cohérentes

    9. Trous d’Young, fentes d’Young (X03)

    10. Interférences entre deux ondes. Fentes d'Young. Applications

    11. Interférences par les trous d’Young (CCP)

    12. Interférences localisées (Mines)

    13. Fentes d'Young : dispositif, recherche de l'interfrange. Que se passe-t-il quand on introduit une lame de verre d'indice n et d'épaisseur e devant une des fentes ?

    14. Interférences avec une lame à faces parallèles: différence de marche, ordre, figure d’interférence

    15. Trouver la différence de marche entre deux rayons réfractés par une lame mince

    16. Interféromètre de Michelson en coin d’air : mise en oeuvre expérimentale et résultats expérimentaux (ESEM / CCP)

    17. Michelson en lame d’air (Oral CCP 03)

    18. Notion de cohérence spatiale

    19. Notion de cohérence temporelle

    20. Notion de cohérence temporelle dans le cas du Michelson éclairé par une source ponctuelle présentant un doublet spectral

    21. Notion de cohérence temporelle dans le cas du Michelson éclairé par une source ponctuelle à profil spectral rectangulaire

    22. Donner et commenter un dispositif permettant d’obtenir des interférences en lumière blanche (CCP)

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THERMODYNAMIQUE :

  1. Premier principe de la Thermodynamique (Oral CCP 04)

  2. Premier principe. Application à un écoulement stationnaire (ENS Cachan 03)

  3. Deuxième principe de la Thermodynamique

  4. Interprétation statistique de l’entropie

  5. Rendement d'une machine de Carnot

  6. Détentes de Joule et de Joule-Thomson

  7. Détente de Joule-Gay-Lussac appliquée au gaz de Van der Walls

  8. Détente de Joule pour un gaz du type P (V- b)= n RT (Oral CCP 04)

  9. Condition d’évolution et d’équilibre d’un système thermodynamique fermé

  10. Diffusion

  11. Diffusion thermique

  12. Loi de Fourier, équation de la chaleur

  13. Equation de la diffusion thermique (et équation de continuité)

  14. Conductance thermique

  15. Ondes planes de diffusion thermique ; applications

  16. Fonction G : définition et utilités

  17. Pression et température cinétiques

  18. Théorie cinétique des gaz

  19. Modèle du gaz parfait : validité et limites du modèle ? (Centrale 03)

  20. Facteur de Bolzmann et applications

  21. Machines thermiques avec ou sans écoulement

  22. Machine ditherme de Carnot

  23. Identités thermodynamiques

  24. Bilan énergétique pour un système ouvert en écoulement permanent unidimensionnel (ENS Lyon 06, Centrale 06)

  25. Changements d'état d'un corps pur

  26. Condition d’évolution et d’équilibre d’un système thermodynamique fermé

  27. Application des potentiels thermodynamiques au corps pur sous deux phases : condition d’équilibre, condition d’évolution, formule de Clapeyron (Centrale 03)

  28. Identités thermodynamiques

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MÉCANIQUE DES FLUIDES :

  1. Statique des fluides : forces pressantes, volumiques, théorème d'Archimède, tonneau de Pascal et verin hydraulique

  2. Equilibre d'un fluide au repos

  3. Equation de la statique des fluides; application à un fluide incompressible homogène et à une atmosphère isotherme

  4. Théorème d'Archimède (Centrale)

  5. Notion de libre parcours moyen ; modèle du fluide continu

  6. Pression ; notion de viscosité

  7. Définition de la viscosité ; définition d’un écoulement parfait

  8. Interprétation microscopique de la viscosité (X 03)

  9. Dérivée particulaire d’un champ

  10. Bilans de masse, conservation de la masse (Mines)

  11. Interprétation physique des opérateurs mathématiques en mécanique des fluides (divergence et rotationnel)

  12. Equation d'Euler en mécanique des fluides

  13. Relation de Bernoulli : énoncé; démonstration; validité

  14. Equation d'Euler, équations de Bernoulli (X 03) avec démonstrations

  15. Ecoulements visqueux incompressibles : équation de Navier-Stokes

  16. Distinction entre écoulement laminaire et écoulement turbulent ; nombre de Reynolds

  17. Nombre de Reynolds et interprétations (Centrale 03)

  18. Exemple de bilan de quantité de mouvement / ou accélération d’une fusée

  19. Exemple de bilan de moment cinétique

  20. Signification énergétique de la relation de Bernoulli

  21. Equation d'onde pour une onde sonore dans l’approximation acoustique (Mines 03). Vitesse de l’onde dans l’eau, l’air ? Valeur de la surpression ?

  22. Equation d'onde d’une onde acoustique dans un tuyau; solutions; célérité (CCP)

  23. Fréquence propre d'une bouteille de Bordeaux (ENS)

  24. Ondes acoustiques : équation de propagation, aspect énergétique, impédance acoustique (Mines / Centrale)

  25. Notion d’impédance acoustique

  26. Structure des ondes sonores planes progressives

  27. Aspect énergétique des ondes acoustiques : densité volumique d’énergie sonore, vecteur densité de courant énergétique

  28. Réflexion, transmission d’une onde sonore plane progressive sur une interface plane, sous incidence normale (coefficients en amplitudes et puissances) Oral CCP 04

  29. Tuyaux sonores : instruments de musique à anche (clarinette) et à embouchure de flûte. (Centrale 04)

  30. Expliquer la houle (X)




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