Physique générale : fluides et électromagnétisme
PHYS-108
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Général
Physique générale : Fluides et électromagnétisme (semestre de printemps)
Ce cours s'adresse aux étudiant(e)s du deuxième semestre de la section Mathématiques (SMA). Il est donné par le Prof. C. Theiler.
Deux grands chapitres de la physique seront abordés : l'étude des fluides et l'électromagnétisme. Une introduction aux ondes sera faite pour pouvoir étudier les solutions des équations de l'hydrodynamique et des équations de Maxwell.
Contenu:
Introduction à la physique des fluides
Hydrostatique. Hydrodynamique: équations fluides, équation de Bernoulli. Applications.
Phénomènes ondulatoires
L'équation des ondes et quelques illustrations.
Electromagnétisme
Electrostatique et magnétostatique. Induction, force électromotrice. Les équations de Maxwell. Ondes électromagnétiques. Illustration des équations de Maxwell.
Lien vers la fiche du cours:
https://edu.epfl.ch/coursebook/fr/physique-generale-fluides-et-electromagnetisme-PHYS-108
Horaires:
Semestre de printemps : 17.02 - 30.05.2025
Cours:
Le mardi de 10:15h à 12:00h et le mercredi de 16:15h à 17:00h dans l'auditoire CE1.
Séances de questions avant l’examen:
- Mardi, 10 Juin, 13:15-15:00; CM1 105
- Jeudi, 19 Juin, 10:15-12:00; CE1 5
Exercices:
Examen blanc
Un examen blanc, qui ne sera pas compté dans la note finale, aura lieu le Vendredi, 28 Mars de 8:15-10:00 dans la salle CO 3
Examen
Vendredi, 20 Juin 2025, de 9:15-12:45. Salle: Polydôme (PO) et CE1 2
Bibliographie
Le support principal du cours est le polycopié du Prof. M.-Q. Tran (lien). Attention: il y a des différences considérables par rapport au cours. Il est donc fortement recommandé de prendre des notes pendant le cours.
Notes de révision d’un étudiant de 2021 (modifications possibles au cours du semestre, mais sans garantie que tout soit correct et complet). lien
Très utiles pour la compréhension physique (mais de niveau moins élevé du point de vue mathématique comparé au cours), les livres de physique générale, comme par exemple :
- Physique de Hecht. lien
- Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, D.C Giancoli, 4th Edition (contient les solutions pour les exercices impairs. Uniquement en anglais, notations un peu différentes de celles utilisées dans le cours).
Une autre source recommandée, mais de niveau un peu plus élevé, est le polycopié du Prof. L. Villard. partie I, partie III, partie II, résumé
Littérature plus spécialisée :- "Physical hydrodynamics" E.Guyon, J.-P. Hulin, L. Petit et C.D. Mitescu. lien (disponible en ligne avec VPN)
- “Physique Générale: 2. Champs et ondes”, M. Alonso et E.J. Finn. lien
- "Le cours de physique de Feynman, Electromagnétisme 1”, R. Feynman. lien
17 Février - 23 Février
- Formulaire (File)
- Surfaces fermées et non-fermées (File)
- Expérience : Hémisphères de Magdebourg (URL)
- Expérience : Hémisphères de Magdeburg (vidéo) (URL)
- Expérience : Manomètre à membrane de Harti (URL)
- Expérience : Poussée hydrostatique (URL)
- Expérience : Pression s'exerçant au fond d'un vase (URL)
- Expérience : Pression s'exerçant au fond d'un vase (vidéo) (URL)
- Série 01 (File)
- Corrigé Série 01 (File)
- 2021_enregistrement_cours_1 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_2 (URL)
24 Février - 2 Mars
- Expérience : Transmission de pression dans les liquides (URL)
- Expérience : Coulage du flotteur creux (URL)
- Expérience : Membranes d'eau de savon sur divers modèles (URL)
- Expérience : Ascension dans capillaires (URL)
- Expérience : Tensiomètre (tension superficielle) (URL)
- Expérience : Tension superficielle à la surface de l'eau (URL)
- Expérience : Aqua Drop (URL)
- 2021_enregistrement_cours_3 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_4 (URL)
- Série 02 (File)
- Corrigé Série 02 (File)
3 Mars - 9 Mars
- Expérience : Membrane entre deux cylindres catenoides (URL)
- Expérience : Ecoulement autour d'un profil (canal hydraulique) (URL)
- Expérience : Ecoulement laminaire et turbulent (URL)
- Expérience : Tornade (URL)
- Expérience : Générateur de vortex (toroïdaux) (URL)
- Série 03 (File)
- Corrigé Série 03 (File)
- Extrait du livre de Guyon et al. (voir bibliographie) sur les énergies de surfaces s/l, s/g et l/g (File)
- 2021_enregistrement_cours_5 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_6 (URL)
10 Mars - 16 Mars
- Expérience: Tube de Venturi (URL)
- Expérience: Tube de Pitot (URL)
- Expérience: Vaporisateur (URL)
- Expérience: Mesure de pression sur une aile d'avion (URL)
- Expérience: Fontaine de Bernoulli (URL)
- Expérience: Effet de Magnus (sur balance) (URL)
- Expérience: Bernoulli (URL)
- Expérience: Viscosité (viscosimètre) (URL)
- Expérience: Loi de Poiseuille (parabole) (URL)
- Série 04 (File)
- Corrigé série 04 (File)
- 2021_enregistrement_cours_7 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_8 (URL)
17 Mars - 23 Mars
- Expériences: ondes stationnaires (URL)
- Expérience: Ondoscope de Nicolas (URL)
- Expérience: Ondes stationnaires (ressort) (URL)
- Ondes en 1D et en 3D (File)
- Série 05 (File)
- Corrigé Série 05 (File)
- 2021_enregistrement_cours_9 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_10 (URL)
24 Mars - 30 Mars
- Expérience : Interférence entre deux haut-parleurs (URL)
- Expérience : Battements acoustiques de deux diapasons (URL)
- Expérience : Propagation d'un paquet d'ondes ( modèle ) (URL)
- Expérience : Propagation du son dans le gaz (Hélium) (URL)
- Expérience : Tuyaux d'orgues (URL)
- Expérience : Modèle de flûte (URL)
- Onde sonore (Hecht, page 491) (File)
- Série 6 - Test Blanc (File)
- Corrigé Série 6 - Test blanc (File)
- 2021_enregistrement_cours_11 (URL)
31 Mars - 6 Avril
- Expérience: Lignes de champ électrostatiques (semoule) (URL)
- Expérience: Générateur de Kelvin (URL)
- Expérience: Génératrice (machine de Wimshurst) (URL)
- Expérience: Génératrice Van de Graaf (URL)
- Expérience: peau de chat (loi de Coulomb) (URL)
- Série 07 (File)
- Corrigé série 07 (File)
- 2021_enregistrement_cours_12 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_13 (URL)
7 Avril - 13 Avril
- Résultats de l'examen blanc (File)
- Intégrales de surface : Propriétés et exemples (File)
- Série 08 (File)
- Corrigé Serie 08 (File)
- 2021_enregistrement_cours_14 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_15 (URL)
14 Avril - 20 Avril
Pas de séance d'exercices le 18.04
- Expérience: Charges (influence, pointe, etc..) (URL)
- Expérience: Effet corona (URL)
- Expérience: Effet de pointe (décharge) (URL)
- 2021_enregistrement_cours_16 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_17 (URL)
21 Avril - 27 Avril
Pas de cours cette semaine : c'est les vacances !
- Série des vacances de Pâques - Exercices supplémentaires (File)
- Série des vacances de Pâques - Corrigé (File)
28 Avril - 4 Mai
- Expérience: Multiplication du potentiel d'un condensateur par éloignement des armatures (URL)
- Expérience : Energie d'un condensateur (moteur et lampe) (URL)
- Expérience : Energie d'un condensateur (fil de cuivre), Video (URL)
- Expérience: Energie d'un condensateur (fil de cuivre) (URL)
- Expérience : Charge électrostatique (URL)
- Notes sur les intégrales curvilignes (File)
- Série 09 (File)
- Corrigé Série 09 (File)
- 2021_enregistrement_cours_18 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_19 (URL)
5 Mai - 11 Mai
- Expérience : Tube de Paschen (URL)
- Expérience : Action d'un conducteur sur une boussole (exp. d'Oersted) (URL)
- Expérience : Fil dans champ magnétique (expérience de Faraday) (URL)
- Expérience : Force entre deux conducteurs parallèles (exp. d'ampère) (URL)
- Expérience : Déviation électrostatique et magnétique d'un faisceau électronique (URL)
- Expérience : Electrostatique : peau de chat (loi de Coulomb) (URL)
- Série 10 (File)
- Corrigé série 10 (File)
- Analogie, circuit d'eau et électrique (File)
- 2021_enregistrement_cours_20 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_21 (URL)
12 Mai - 18 Mai
- Expérience : Lignes de champ magnétique (courant, aimants) (URL)
- Expérience : Mise en évidence de l'induction II (URL)
- Expérience : Mise en évidence de l'induction I (URL)
- Expérience : Induction terrestre (URL)
- Série 11 (File)
- Corrigé série 11 (File)
- 2021_enregistrement_cours_22 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_23 (URL)
19 Mai - 25 Mai
- Expérience : Freinage dans champ magnétique ( gros aimant ) (URL)
- Expérience : Forces de Lorentz sur canette (URL)
- Expérience : Etablissement du courant dans une self vu à l'aide de deux lampes (URL)
- Série 12 (File)
- Série 12 - Corrigé (File)
- 2021_enregistrement_cours_24 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_25 (URL)
26 Mai - 1 Juin
- Expérience : Propagation du son dans le vide (URL)
- Expérience : Antennes dipôles ( HF ) (URL)
- Expérience : Rayonnement infra-rouge (détecté avec appareil de mesure IR) (URL)
- Expérience : Bobine de Tesla (URL)
- Onde électromagnétique (File)
- Spectre des ondes électromagnétiques (File)
- Série 13 (File)
- Corrigé série 13 (File)
- 2021_enregistrement_cours_26 (URL)
- 2021_enregistrement_cours_27 (URL)