Formation ECAM Arts & Métiers
Données Générales
Programme Académique Formation ECAM Arts & Métiers :
Type de module Cours
Cours : 36h00
TD : 9h00
TP : 9h00
Projet : 0h00
Stage : 0h00
Travail personnel : 60h00
Durée totale : 54
Statut :
Obligatoire
Période :
SEMESTRE 1
Langue d'enseignement :
Français
Objectifs généraux
À travers les contenus et les capacités exigibles sont développées des compétences qui seront par la suite valorisées, parmi lesquelles :
- comprendre le rôle joué par une équation différentielle dans l'étude de l'évolution temporelle d'un système physique
- comprendre la représentation des solutions dans un portrait de phase
- relier linéarité et superposition

- exploiter la décomposition sinusoïdale d'un signal pour prévoir son évolution à travers un système linéaire
- interpréter physiquement et savoir reconnaître la forme analytique d'un signal qui se propage
- relier conditions aux limites et quantification, conditions aux limites et décomposition en ondes stationnaires
- dégager les similitudes de comportement entre systèmes analogues par une mise en équation pertinente utilisant variables réduites et paramètres caractéristiques adimensionnés
- réaliser des constructions graphiques claires et précises pour appuyer un raisonnement ou un calcul
Contenu
1. Oscillateur harmonique
a) Mouvement horizontal sans frottement d'une masse accrochée à un ressort linéaire sans masse.
B) Position d'équilibre.

2. Propagation d'un signal
a) Exemples de signaux, spectre.
b) Onde progressive dans le cas d'une propagation unidimensionnelle linéaire non dispersive. Célérité, retard temporel.
c) Onde progressive sinusoïdale : déphasage, double périodicité spatiale et temporelle.
d) Interférences entre deux ondes acoustiques ou mécaniques de même fréquence.
e) Ondes stationnaires mécaniques.
f) Diffraction à l'infini.

3. Optique géométrique
a) Sources lumineuses. Modèle de la source ponctuelle monochromatique.
b) Indice d'un milieu transparent.
c) Approximation de l'optique géométrique et notion de rayon lumineux.
d) Réflexion - Réfraction. Lois de Descartes.
e) Miroir plan.
f) Conditions de Gauss.
g) Lentilles minces sphériques.
h) L'oeil.

4. Introduction au monde quantique
a) Dualité onde-particule pour la lumière et la matière. Relations de Planck-Einstein et de Louis de Broglie.
b) Interprétation probabiliste associée à la fonction d'onde : approche qualitative.
c) Inégalités de Heisenberg.
d) Quantification de l'énergie d'une particule libre confinée 1D.

5. Circuits électriques dans l'Approximation des Régimes Quasi Stationnaires (ARQS)
a) Charge électrique, intensité du courant. Potentiel, référence de potentiel, tension.
b) Dipôles : résistances, condensateurs, bobines, sources décrites par un modèle linéaire. Puissance.
c) Association de deux résistances.
d) Résistance de sortie, résistance d'entrée.
e) Caractéristique d'un dipôle. Point de fonctionnement.

6. Circuit linéaire du premier ordre
a) Régime libre, réponse à un échelon.
b) Stockage et dissipation d'énergie.

7. Oscillateurs amortis
a) Circuit RLC série et oscillateur mécanique amorti par frottement visqueux.
b) Régime sinusoïdal forcé, impédances complexes.
c) Association de deux impédances.
d) Oscillateur électrique ou mécanique soumis à une excitation sinusoïdale. Résonance.

8. Filtrage linéaire
a) Signaux périodiques.
b) Fonction de transfert harmonique. Diagramme de Bode.
c) Notion de gabarit. Modèles simples de filtres passifs : passe-bas et passe-haut d'ordre 1, passe-bas et passe-bande d'ordre 2.
Prérequis
Cours de Physique-Chimie programme filière S
Bibliographie
Physique PSI-PSI*-PT-PT* de Vincent Renvoizé
Physique tout-en-un PSI-PSI* de Marie-Noëlle Sanz
Les 1001 Questions en Prépa Physique de Christian Garing
Formulaire Maths Physique Chimie SII PTSI PT de Bertrand Hauchecorne
Évaluation(s)
Nature Coefficient Objectifs
1Devoir écrit2
2Devoir oral19 contrôles oraux (1 contrôle par quinzaine)