Physique générale : mécanique
PHYS-101(f)
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Physique générale I - MA
Le cours de physique générale I donné par le Dr. Sylvain Bréchet est destiné aux étudiants de première année en section de mathématiques. Il traite de la mécanique classique. L'objectif est de mettre sous forme mathématique des phénomènes observés, en appliquant les lois de la mécanique.
Le livre officiel de cours est celui du Prof. Jean-Philippe Ansermet intitulé "Mécanique" et publié à EPFL Press (3e édition 2022). Avec l'accord de EPFL Press, le livre est dorénavant disponible en ligne pour tous les étudiants de l'EPFL (partie 1, partie 2, partie 3).
Les notions fondamentales de mathématiques utilisées dans ce cours sont présentées dans le Warm-Up Mooc de l'EPFL.
Vous êtes invités à utiliser la plateforme moodle pour vous inscrire aux cours de première année.
Cours
Cours : mercredi: 9:15-12:00 auditoire CE1 4.
Cours enregistrés : les liens vers les cours enregistrés seront disponibles pour chaque chapitre une semaine après le cours.
- Notes (Dossier)
- Cours (Dossier)
- Cours (sans équation) (Dossier)
- BOOC - Retranscription automatique du cours (Dossier)
- BOOC - Recherche de séquences vidéos (par mot clé) (URL)
- Plan de cours (Fichier)
- Fiche du cours (URL)
- MOOC Mécanique EPFL (URL)
- Expériences EPFL (URL)
- Période d'oscillation générale du pendule mathématique (URL)
Applications
Applications de cours : mercredi: 15:15-16:00 auditoire CE1 4.
Applications de cours enregistrées : les liens vers les applications de cours enregistrées seront disponibles pour chaque chapitre une semaine après le cours.
Exercices
Exercices : veuillez vous répartir par affinité en proportions égales dans les différentes salles d'exercices et de rester avec l'assistant ou l'assistante que vous aurez choisi.
Vendredi: 10:15 - 12:00 salles CO 010, CO 011, CO 015, CO 016, CO 017
Session de réponses aux questions du soir : spécifique à la section de mathématiques (à partir de la quatrième semaine soit le 30 septembre)
Lundi : 18:00 - 19:30 salle CO 124
- Assistants et salles (Page)
- Enoncés des séries d'exercices (Dossier)
- Corrigés des séries d'exercices (Dossier)
- Exoset - Exercices supplémentaires (URL)
Exercices à rendre
Exercices à rendre : les énoncés des exercices à rendre seront disponibles une semaine avant la date mentionnée dans le fichier "plan de cours". Ils doivent être remis aux assistant.e.s durant les séances d'exercices spécifiées ci-dessous. Ils seront rendus corrigés par les assistants une semaine plus tard.
Exercice 1 : vendredi 18 octobre
Exercice 2 : vendredi 15 novembre
Exercice 3 : vendredi 6 décembre
Vous êtes encouragés à y participer !
- Enoncés des exercices à rendre (Dossier)
- Corrigés des exercices à rendre (Dossier)
- Formulaire (Fichier)
Animations et Simulations
- 00. Formules de trigonométrie (Geogebra) (URL)
- 00. Addition de vecteurs (PhET) (URL)
- 01. Développements limités (Geogebra) (URL)
- 03. Balistique (Geogebra) (URL)
- 03. Balistique (PhET) (URL)
- 04. Loi de Hooke (PhET) (URL)
- 05. Coordonnées polaires (Geogebra) (URL)
- 05. Coordonnées cylindriques (Geogebra) (URL)
- 05. Coordonnées sphériques (Geogebra) (URL)
- 06. Forces sur un plan incliné (Geogebra) (URL)
- 06. Pendules (PhET) (URL)
- 07. Energies cinétique, potentielle (PhET) (URL)
- 07. Energie potentielle élastique (Geogebra) (URL)
- 08. Problème à deux corps et lois de Kepler (Unity) (URL)
- 08. Oscillateurs couplés (Unity) (URL)
- 09. Force de la gravitation universelle (PhET) (URL)
- 10. Forces d'inertie (Youtube) (URL)
- 10. Cinématique d'un drone (Unity) (URL)
- 10. Canon tournant (Unity) (URL)
- 11. Pendule de Foucault (JavaLab) (URL)
- 12. Toupie (Unity) (URL)
- 12. Roulement sans glissement (Youtube) (URL)
Vidéos
Vidéos préenregistrées : les liens vers les vidéos des sections de cours et d'applications de cours sont disponibles sur Switchtube avant le cours.
Vidéos d'expériences : certaines vidéos d'expériences qui ont été enregistrées sont disponibles sont ci-dessous.
Vidéos enregistrées : les vidéos des cours et d'applications de cours seront disponibles 24 h après le cours.
- Chapitre 1 : Etudier la mécanique (Zone texte et média)
- Cours et applications : (Zone texte et média)
- Cours 1 - Etudier la mécanique (URL)
- Applications 1 - Etudier la mécanique (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 1.1 - Toupie magnétique qui lévite : Levitron (URL)
- Expérience - 1.1 - Destruction d'un verre par résonance acoustique (URL)
- Expérience - 1.1 - Destruction d'un verre par résonance acoustique (au ralenti) (Fichier)
- Expérience - 1.1 - Pendules chaotiques (URL)
- Expérience - 1.1 - Balle de ping-pong chaotique (URL)
- Expérience - 1.3 - Règle du tire-bouchon (URL)
- Expériences commentées : chaîne youtube expérience... (Zone texte et média)
- Expérience - 1.1 - Levitron (URL)
- Expérience - 1.3 - Vecteur (URL)
- Chapitre 2 : Cinématique et dynamique du point mat... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (Zone texte et média)
- Cours 2 - Cinématique et dynamique du point matériel (URL)
- Applications 2 - Cinématique et dynamique du point matériel (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 2.1 - Mesure de la vitesse d'une balle de fusil (URL)
- Expérience - 2.3 - Choc mou sur un rail à air (URL)
- Expérience commentée : chaîne youtube expérie... (Zone texte et média)
- Expérience - 2.1 - Accéléromètre (URL)
- Chapitre 3 : Frottements et balistique (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 3 - Frottements et balistique (URL)
- Applications 3 - Frottements et balistique (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 3.1 - Force de frottement sec (URL)
- Expérience - 3.1 - Barre oscillante sur roues (URL)
- Expérience - 3.2 - Chute libre d'une bille et d'une plume (vide) (URL)
- Expérience - 3.2 - Chute libre d'une bille et d'une plume (air) (URL)
- Expérience - 3.2 - Mouvement balistique et chute libre (URL)
- Expérience - 3.2 - Collision entre pucks sur table à air (URL)
- Expérience - 3.3 - Temps d'amortissement et vitesse limite (eau, glycérine, huile) (URL)
- Expérience - A.3 - Appareil de jet balistique (URL)
- Expériences commentées : chaîne youtube expérience... (Zone texte et média)
- Expérience - 3.1 - Canal hydraulique (URL)
- Expérience - 3.2 - Table à air (URL)
- Chapitre 4 : Oscillateur harmonique et mouvement c... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 4 - Oscillateur harmonique et mouvement circulaire (URL)
- Applications 4 - Oscillateur harmonique et mouvement circulaire (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 4.1 - Mesure de la force élastique (URL)
- Expérience - 4.1 - Oscillateur harmonique - air (URL)
- Expérience - 4.2 - Oscillateur harmonique amorti - eau (URL)
- Expérience - 4.2 - Frottement interne (URL)
- Expérience - 4.3 - Voiture sur des rails circulaires (URL)
- Expérience - 4.3 - Mouvements oscillatoire et circulaire uniforme (URL)
- Expérience commentée : chaîne youtube expérie... (Zone texte et média)
- Expérience - 4.2 - Amortissement des oeufs (URL)
- Chapitre 5 : Coordonnées cylindriques, sphériques ... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 5 - Coordonnées cylindriques, sphériques et rotations (URL)
- Applications 5 - Coordonnées cylindriques, sphériques et rotations (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 5.1 - Feutre sur un plateau fixe (URL)
- Expérience - 5.1 - Feutre sur un plateau en rotation (URL)
- Expérience - 5.2 - Bille dans un anneau en rotation (URL)
- Expérience commentée : chaîne youtube expérie... (Zone texte et média)
- Expérience - 5.1 - Stylo circulaire (URL)
- Chapitre 6 : Contraintes, puissance, travail et én... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 6 - Contraintes, puissance, travail et énergie cinétique (URL)
- Applications 6 - Contraintes, puissance, travail et énergie cinétique (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 6.1 - Entonnoir (URL)
- Expérience - 6.1 - Bille sur un looping (URL)
- Expérience - 6.1 - Bille dans un anneau en rotation (URL)
- Expérience - 6.2 - Pendule mathématique (URL)
- Expérience - 6.2 - Pendules de masses différentes (URL)
- Expérience - 6.3 - Petit moteur Stirling (URL)
- Expérience - 6.3 - Moteur Stirling à miroirs paraboliques (URL)
- Expérience - 6.3 - Moteur à dépression (URL)
- Expériences commentées : chaîne youtube expér... (Zone texte et média)
- Expérience - 6.1 - Glissière hémisphérique (URL)
- Expérience - 6.2 - Pendule et période (URL)
- Expérience - 6.3 - Oiseaux buveurs (URL)
- Expérience - 6.3 - Looping (URL)
- Expérience - 6.3 - Moteurs thermiques (URL)
- Expérience - A.6 - Bille sur une glissière (looping) (URL)
- Chapitre 7 : Energie potentielle, énergie mécaniqu... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 7 - Energie potentielle, énergie mécanique et résonance (URL)
- Applications 7 - Energie potentielle, énergie mécanique et résonance (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 7.1 - Yoyo (URL)
- Expérience - 7.1 - Pendule de Wilberforce (URL)
- Expérience - 7.3 - Fréquence de résonance - cabine de douche (Fichier)
- Expérience - 7.3 - Résonance d'un pendule excité par un ressort (URL)
- Expérience - 7.3 - Tiges vibrantes (URL)
- Expérience - 7.3 - Pont de Tacoma - événement réel (URL)
- Expérience - 7.3 - Pont de Tacoma - modèle réduit (URL)
- Expérience - 7.3 - Pendules couplés par un fil (URL)
- Expérience - 7.3 - Métronomes couplés par un plateau (URL)
- Expérience - 7.3 - Effet "Bianca Castafiore" (URL)
- Expériences commentées : chaîne youtube expérience... (Zone texte et média)
- Expérience - 7.1 - Pendule de Wilberforce (URL)
- Expérience - 7.3 - Tiges vibrantes (URL)
- Expérience - 7.3 - Métronomes (URL)
- Expérience - 7.3 - Effet "Bianca Castafiore" (URL)
- Expérience commentée : documentaire de la RTS (Zone texte et média)
- Expérience - 7.3 - Effet "Bianca Castafiore" (URL)
- Faust de Gounod : "Ah que je ris de me voir si belle en ce miroir ! " (URL)
- Chapitre 8 : Loi d'action-réaction, collisions (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 8 - Loi d'action-réaction, collisions (URL)
- Applications 8 - Loi d'action-réaction, collisions (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 8.1 - Chariot avec bonbonne de CO2 (URL)
- Expérience - 8.2 - Effet de recul - canon sur rail à air (URL)
- Expérience - 8.2 - Collision entre deux pucks sur table à air (URL)
- Expérience - 8.2 - Choc élastique sur rail à air (URL)
- Expérience - 8.2 - Choc mou sur rail à air (URL)
- Expérience - 8.2 - Canon magnétique (URL)
- Expérience - 8.2 - Canon à vide (URL)
- Expérience - 8.2 - Canon à vide (ralenti) (URL)
- Expérience - A.8 - Pendules couplés (URL)
- Expériences commentées : chaîne youtube expér... (Zone texte et média)
- Expérience - 8.1 - Chariot à eau (URL)
- Expérience - 8.2 - Durée d'un choc (URL)
- Expérience - 8.2 - Chocs sur rail à air (URL)
- Expérience - 8.2 - Canon à vide (URL)
- Chapitre 9 : Moment cinétique, moment de force et ... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 9 - Moment cinétique, moment de force et loi de la gravitation (URL)
- Applications 9 - Relativité générale et cosmologie (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 9.1 - Vortex de fumée (URL)
- Expérience - 9.2 - Balance de Cavendish (URL)
- Expériences commentées : chaîne youtube expérience... (Zone texte et média)
- Expérience - 9.1 - Vortex de fumée et de propane (URL)
- Expérience - A.9 - Etats stables et instables en rotation (URL)
- Chapitre 10 : Système de masse variable et référen... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 10 - Système de masse variable et référentiels accélérés (URL)
- Applications 10 - Système de masse variable et référentiels accélérés (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 10.1 - Chariot propulsé par du CO2 (URL)
- Expérience - 10.1 - Fusée propulsée par de l'air (URL)
- Expérience - 10.1 - Fusée propulsée par de l'eau (URL)
- Expérience - 10.2 - Jet d'eau en rotation (URL)
- Expérience - 10.2 - Fusil en rotation (URL)
- Expérience - 10.2 - Feutre sur un disque en rotation (URL)
- Chapitre 11 : Dynamique terrestre, pendule de Fouc... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 11 - Dynamique terrestre, pendule de Foucault et système de points matériels (URL)
- Applications 11 - Dynamique terrestre, pendule de Foucault et système de points matériels (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 11.2 - Pendule de Foucault (modèle) (URL)
- Expérience - 11.2 - Pendule de Foucault (URL)
- Expérience - A.11 - Jet d'eau en rotation (URL)
- Expérience - A.11 - Pendule chaotique (URL)
- Expérience commentée (Zone texte et média)
- Expérience - 11.2 - Pendule de Foucault - principe (URL)
- Expérience - 11.2 - Pendule de Foucault - histoire (URL)
- Expérience commentée : chaîne youtube expérie... (Zone texte et média)
- Expérience - A.11 - Chaos (URL)
- Chapitre 12 : Cinématique et dynamique du solide i... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 12 - Cinématique et dynamique du solide indéformable (URL)
- Applications 12 - Cinématique et dynamique du solide indéformable (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 12.1 - Gyroscope à sphère sur coussin d'air (URL)
- Expérience - 12.1 - Toupies chinoises (URL)
- Expérience - 12.1 - Disque d'Euler (URL)
- Expérience - 12.3 - Etudiant.e sur un tabouret tournant (URL)
- Expérience - A.12 - Yoyo (URL)
- Expérience - A.12 - Roue de Maxwell (URL)
- Expériences commentées : chaîne youtube expérience... (Zone texte et média)
- Expérience - 12.1 - Disque d'Euler (URL)
- Expérience - A.12 - Bobine et fil (URL)
- Chapitre 13 : Solide indéformable avec un axe fixe... (Zone texte et média)
- Cours et applications : (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (copie) (Zone texte et média)
- Cours 13 - Solide indéformable avec un axe fixe et gyroscopes (problème de son la 3e période) (URL)
- Applications 13 - Solide indéformable avec un axe fixe et gyroscopes (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 13.1 - Cylindres roulant sur un plan incliné (URL)
- Expérience - 13.3 - Gyroscope (URL)
- Expérience - 13.3 - Roue en rotation et tabouret tournant (URL)
- Expérience - 13.3 - Précession gyroscopique d'une roue de vélo autour d'une tige verticale (URL)
- Expérience - 13.3 - Précession gyroscopique d'une roue de vélo retenue par un fil (URL)
- Expérience - 13.3 - Anagyre (URL)
- Expérience - A.13 - Pendule physique (URL)
- Chapitre 14 : Mécanique classique et mécanique qua... (Zone texte et média)
- Cours et applications : En raison d’un problème d’... (Zone texte et média)
- Cours 14 - Mécanique classique et mécanique quantique (URL)
- Expériences : (Zone texte et média)
- Expérience - 14.1 - Constante de Planck (URL)
- Expérience - 14.2 - Expérience de Frank et Hertz (URL)
- Expérience - 14.2 - Expérience de Stern-Gerlach (URL)
- Expérience - 14.A - Train supraconducteur (URL)
- Expérience - 14.A - Relativité - contraction des longueurs - effet Sagnac (URL)
- Expérience - 14.A - Joyeux Noël ! (Jingle Bells version geek) (URL)
- Expérience - 14.A - Sapin de Noël (effet corona : cela ne s'invente pas...) (URL)
- Expérience - 14.A - Rail de Galilée (URL)
- Expériences commentées : chaîne youtube expér... (Zone texte et média)
- Expérience - 14.A - Supraconductivité - effet Meissner (URL)
- Expérience - 14.A - Force de Lorentz sur une cannette (URL)
- Expérience - 14.A - Tube de Rubens (URL)
- Expérience - 14.A - Effet Corona (URL)
- Conférence du prix Nobel de physique 2022 : Alain ... (Zone texte et média)
- Prix Nobel 2022 - Alain Aspect - Intrication quantique (URL)
Examen
Séance Q&A : Vendredi 10 janvier 2025 : 10:00-12:00 - Salle : CE1 101
Examen : Vendredi 17 janvier 2025 : 9:15-12:45 - Salles : CE1 4, CE1 6, CE1 104, CE1 105