CM Chapitre2 Introduction
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Page 1 : Panorama sur la PhysiqueChapitre 2 – Introduction à la «pensée scientifique»Présentation rédigée par Émilie Dupont Cergy : emilie.dupont@cyu.fr, CY308Physique - 2023-2024
Page 2 : Programme de Panorama sur la PhysiqueChapitre 1 - IntroductionChapitre 2- Introduction à la pensée scientifiqueChapitre 3- Optique: l’étude de la lumièreChapitre 4 – Cinématique: la description du mouvementChapitre 5 - Mécanique
Page 3 : 2.1 La méthode scientifiqueLa méthode scientifique
Page 4 : 2.1 La méthode scientifiqueLa méthode de la PhysiqueLes notionsUne notion est une idée, une grandeur physique utilisées pour analyser les phénomènes physiques.Exemples : espace, énergie, temps, longueur, masse, ...Les lois et les principesPar l’observation, par l’analyse, nous pouvons tirer des relations entre les grandeurs physiques. Ces relations qui peuvent être mathématiques, sont appelés lois.Les lois peuvent être limités à un certain domaine de la Physique ou ontune portée très générale sur le fonctionnement de la Physique : ce sont des principes.
Page 5 : 2.1 La méthode scientifiqueLa méthode de la PhysiqueLes modèlesUn modèle est une analogie ou une représentation pratique d’un système physique. Des simplifications sont parfois nécessaires dans le modèle. Les modèles sont parfois utiles comme des étapes intermédiaires. Il existe aussi des modèles purement mathématiques dont les propriétés reflètent la réalité, bien que les entités mathématiques ne soient pas observées.Les théoriesUne théorie rassemble les notions, les principes, un modèle, des postulats pour élaborer des lois.Une théorie doit être descriptive et prédictive et c’est l’expérimentation qui dira si une théorie sera acceptée ou rejetée pour le domaineconsidérée de l’expérimentation.
Page 6 : 2.1 La méthode scientifiqueMéthode de la physique
Page 7 : I Physique - 2020-20212.1 La méthode scientifiqueExpériences et mesuresExemple: la chute des corpsOn lâche en même temps sur la Lune un marteau et une plume. Lequel arrive le premier au sol? La plume?Le marteau?Les 2 en même temps?Dans le vide, aucun des deux ne tombe?Aristote IVème siècle Galilée 1564-1642
Page 8 : 2.1 La méthode scientifiqueExpériences et mesuresGalilée 1564-1642
Page 9 : 2.1 La méthode scientifiqueExpériences et mesures2
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Page 12 : 2.1 La méthode scientifiqueExpériences et mesures2dans la plupart des cas, cette année...
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Page 14 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleDimensions• Par convention, toutes les grandeurs sont organisées selon un système de dimensions. Chacune des sept grandeurs de base a sa propre dimension, représentée symboliquement par une lettre majuscule.
Page 15 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleDimensions• Toutes les autres grandeurs sont des grandeurs dérivées. Les dimensions des grandeurs dérivées se déterminent à partir des dimensions des 7 grandeurs de base et des équations de la physique.La dimension d’une grandeur G se note entre crochets : G. Si G=1, la grandeur G est sans dimensionDéterminer l’unité de n’importe quelle grandeur simplement à partir de sa dimension.
Page 16 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleDimensions2
Page 17 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleDimensions2
Page 18 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleUnités7
Page 19 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleAnalyse dimensionnelleQuatre intérêts :Vérifier l’homogénéité d’une formule et repérer les erreurs.Rechercher les dimensions d’une grandeur inconnue.Identifier une grandeur caractéristique d’un système.Déterminer la loi qui exprime une grandeur en fonction d’autres grandeurs : «analyse dimensionnelle» .une grandeur physique ↔ une dimension ↔ une unitéexpression en fonction des grandeurs physiques de baseon compare grandeurs de même dimension2
Page 20 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleAnalyse dimensionnelle
Page 21 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleAnalyse dimensionnelle - ExemplesKhan Academy:Présentation de l'analyse dimensionnelleExemple 1:on cherche à déterminer la dimension d’une vitesse V.
Page 22 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleAnalyse dimensionnelle - ExemplesExemple 2:Déterminer l’unité d’une force F dans le Système international, on détermine sa dimension F à l’aide d’une équation de la physique : P=m.g.
Page 23 : 2.2 Dimensions, unités, analyse dimensionnelleAnalyse dimensionnelle - ExemplesExemple 3:Vérifier l’homogénéité de la formule suivante :avec T, période de révolution d’une planète, G, constante de gravitation universelle, R, rayon de l’orbite circulaire, M, masse de l’astreattracteur.
Page 24 : Bibliographie 1Polycopié de cours2 Maria Barbi - 1P001 Concepts et Methodes de la Physique - groupes MIPI3 Wikipédia4 Encyclopédie Universalis5 David Sénéchal - «Histoire des sciences» PHQ399 Université de Sherbrooke, QC 6 pour la suite: Khan Academy , Unisciel etc.7 Transparents de Lucie Desplat Pau8 Playlist «Panorama sur la Physique»: https://www.youtube.com/playlist?list=PLjo5Br6lsjzt-sBwfAfqdydnJsXN2dt
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