MÉMORANDUM DE PHYSIQUE EN FILIÈRE PCSI PC

MÉMORANDUM DE PHYSIQUE EN FILIÈRE PCSI/PC
VERS UNE MAÎTRISE DU COURS DE PHYSIQUE DE PCSI / PC.
I : Les constantes fondamentales (symbole, AN et unité SI) :
1. Célérité de la lumière dans le vide : _______________
h
Constante de Planck : (et = ________)
2p
Constante universelle de gravitation : _______________

Constante de Boltzmann :

Charge élémentaire :

Permittivité du vide : _______________

Perméabilité du vide :

2. Masse de l’électron : en kg : _______________ en eV (m c²) : __________ e

Masse du proton : en kg : en eV m c²) : __________ p

Rapport de la masse du proton à la masse de l’électron : _______________

3. Constante d’Avogadro : _______________

Constante de Faraday :

Constante molaire des gaz parfaits :

II : Énergies, puissances et autres transferts :
4. énergie cinétique d’un point matériel de masse m de vitesse v : _______________

5. énergie cinétique d’un solide de masse M en translation à la vitesse v : _______________

6. énergie cinétique d’un solide en rotation à la vitesse angulaire  :

7. énergie potentielle de pesanteur d’une masse ponctuelle m dans g uniforme (on note Oz
l’axe vertical ascendant) : _______________

8. énergie potentielle d’interaction gravitationnelle entre deux points matériels de masses m 1
et m situés à la distance r l’une de l’autre. 2
______________________

9. énergie potentielle centrifuge d’un point matériel de masse m dans un référentiel non
galiléen en rotation à  constante par rapport à un axe Oz.
______________________

10. énergie potentielle élastique d’un ressort (à réponse linéaire) de constante de raideur k et
de longueur à vide  . 0
________________________

11. énergie potentielle élastique d’un fil de torsion (à réponse linéaire) de constante de torsion
C.
_______________________
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12. énergie potentielle d’interaction électrostatique entre deux charges ponctuelles q et q 1 2
situées à la distance r l’une de l’autre.
__________________________

13. énergie potentielle électrostatique d’une charge q placée en un point où existe un
potentiel électrique V.
_____________________________

14. énergie potentielle d’interaction électrostatique de n charges q placées en des points où i
existe le potentiel électrique V . i
______________________________

15. énergie potentielle d’interaction électrostatique d’un dipôle de moment dipolaire p
plongé dans un champ électrique extérieur uniforme E . _______________ ext

16. énergie potentielle d’interaction magnétique d’un dipôle de moment magnétique M
plongé dans un champ magnétique extérieur uniforme B . _______________ ext

17. énergie volumique d’origine électrique d’un champ électromagnétique. _____________

18. énergie volumique d’origine magnétique d’un champ électromagnétique. ____________

19. énergie d’origine magnétique instantanée emmagasinée dans une bobine d’inductance L
parcourue par un courant d’intensité i(t).
______________________________

20. énergie magnétique d’un système de deux circuits d’inductances propres respectives L et 1
L et de mutuelle M parcourus par des courants respectifs I et I . 2 1 2
__________________________________

21. énergie d’origine électrique instantanée emmagasinée dans un condensateur de capacité
C soumis à la d.d.p. u(t).
____________________________________

22. énergie d’un photon associé à un rayonnement électromagnétique de fréquence . ____

23. expression différentielle de l’énergie interne massique d’un gaz parfait. ______________

24. expression différentielle de l’enthalpie interne massique d’un gaz parfait.

25. expression intégrale de l’entropie d’un gaz parfait en fonction des variables :
- T et V : _________________
- T et P :

26. expression différentielle du travail élémentaire des forces de pression reçu par un système
fermé :
cas général ________ et cas d’une transformation quasi statique : _________
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27. puissance mécanique reçu par un point matériel A animé d’une vitesse v soumis à A
l’action d’une force F . _________________

28. puissance mécanique reçue par un solide (en mouvement quelconque) soumis à l’action
 td’un torseur force dont les éléments de réduction en un point O sont R et M . O
_________________

29. puissance moyenne (ou active) dissipée en régime sinusoïdal dans une impédance
complexe Z (on note  = arg(Z)). _________________

30. puissance instantanée fournie par un générateur de fem e(t) délivrant un courant i(t).


31. puissance Joule volumique reçue par la matière : _________________

Cas d’un milieu ohmique : _________________

32. puissance rayonnée par unité de surface par une onde électromagnétique se propageant
dans un milieu non magnétique.
_________________

33. célérité des ondes électromagnétiques dans le vide (caractéristiques e et µ ) : 0 0

34. célérité des ondes électromagnétiques dans un milieu d’indice de réfraction réel n :

35. célérité des ondes électromagnétiques dans une ligne coaxiale d’inductance linéique  et
de capacité linéique  

36. célérité des ondes acoustiques dans un fluide de caractéristiques r et c : 0 S

37. célérité des ondes acoustiques dans un solide de module d’Young E et de masse
volumique r : 0

38. célérité des vibrations transversales le long d’une corde tendue sous la tension T et de 0
masse linéique µ : 0

39. Définition générale d’une impédance en physique : Z =

40. Application au cas d’une : impédance électrique : Z e

résistance thermique : R th

résistance hydraulique : Rhyd
impédance acoustique : Z ac

41. Expression de la résistance électrique d’un conducteur de conductivité électrique , de
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longueur , traversé par un courant uniformément réparti sur une surface S : R él

42. Expression de la résistance thermique d’un milieu de conductivité thermique , de
longueur , traversé par un flux thermique uniformément réparti sur une surface S : R th

43. Soit une O.P.P.H. se propageant dans un milieu donné dans le sens des abscisses
croissantes. Donner l’expression de l’impédance du milieu dans les cas suivants :
a. Impédance caractéristique d’une ligne coaxiale idéale,
d’inductance linéique  et de capacité linéique  : Z c

b. Impédance acoustique dans un fluide (masse volumique r et coefficient de 0
compressibilité isentropique c ) : Z S ac

c. Impédance mécanique d’une corde tendue sous la tension T et de masse 0
linéique µ : Z 0 m

d. Impédance électromagnétique du vide (caractéristiques e et µ ) : Z 0 0

e. Impédance électromagnétique d’un D.L.H.I. d’indice n : Z n

III : Forces, moments et autres vecteurs.
44. force d’interaction gravitationnelle entre deux masses ponctuelles m et m situées à la 1 2
distance r l’une de l’autre.
__________________________________

45. force d’interaction électrostatique entre deux charges ponctuelles q et q situées à la 1 2
distance r l’une de l’autre.
___________________________________

46. force de rappel élastique d’un ressort de constante de raideur k. _________________

47. force d’inertie d’entraînement (cas général).
______________________________

48. force d’inertie d’entraînement dans le cas d’un référentiel non galiléen en rotation à la
vitesse angulaire  constante par rapport à un axe Oz.
_______________________________

49. force d’inertie de Coriolis (ou complémentaire). _________________ <