Physique et biophysique PACES UE 3

Dounia Drahy
P
A
C
E
S
UE3
MÉDECINE
PHARMACIE
DENTAIRE
SAGE-FEMME
•+ de 300 QCM
et exercices
•Rappels de cours
•Tous les corrigés
détaillés
Toute la physique en 1 volume
Physique
et biophysique

Table des matières
Avant-propos................................................................... 3
Abréviations.................................................................... 5
Unités du système internationale (USI) et données physiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Unités du système international (USI),  • Unités dérivées,  • Valeurs de quelques données
physiques (par ordre alphabétique),  • Conversion, 
Chapitre 1. Rappels mathématiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Trigonométrie,  • Vecteurs,  • Produit scalaire,  • Produit vectoriel,  • Développements
limités, 
Chapitre2. Mécanique......................................................... 13
Définitions,  • Les forces,  • Les lois de Newton dans un référentiel galiléen,  • Les
travaux des forces,  • Les énergies,  • Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des
applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre 3. Thermodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
État de la matière,  • Les gaz parfaits,  • Premier et deuxième principe,  • Transformations
élémentaires,  • Machine ditherme,  • Transfert de chaleur,  • Applications,  •
Problèmes,  • Corrigé des applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre 4. Électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Champ lié à une charge ponctuelle,  • Champ créé par différentes distributions de charges,
 • Théorème de Gauss,  • Potentiel et énergie potentielle,  • Dipôle électrostatique, 
• Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre5. Magnétisme........................................................ 85
Détermination du champ magnétique – Loi de Biot et Savart,  • Théorème d’Ampère, 
• Forces magnétiques,  • Flux et potentiel,  • Moment magnétique,  • Applications,
 • Problèmes,  • Corrigé des applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre 6. Introduction aux ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Nature des ondes,  • Fonction d’onde,  • Ondes stationnaires,  • Phénomène de
diffraction,  • Effet Doppler,  • Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des
applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre7. Ondesacoustiques..................................................121
Définition,  • Caractéristique de l’onde sonore,  • Réflexion et transmission,  •
Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des applications,  • Corrigé des problèmes,

2TABLE DES MATIÈRES
Chapitre 8. Ondes électromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Caractéristiques des ondes électromagnétiques,  • Puissance et énergie,  • Applications,
 • Problèmes,  • Corrigé des applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre9. Radioactivité.......................................................159
Les différentes transformations nucléaires,  • Décroissance radioactive en fonction du
temps,  • Réactions nucléaires,  • Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des
applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre10.Dosimétrie.........................................................175
Notion de dose,  • Atténuation de la dose,  • Débit de dose et dose équivalente,  •
Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des applications,  • Corrigé des problèmes,
Chapitre 11. Rayonnement dans la matière. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Les ions dans la matière,  • Interaction des photons avec la matière,  • Intensité lumi-
neuse et température,  • Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des applications,
 • Corrigé des problèmes, 
Chapitre 12. Statique et mécanique des fluides. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Statique des fluides,  • Dynamique des fluides parfaits,  • Théorème de Bernoulli ap-
pliqué aux fluides parfaits,  • Dynamique des fluides visqueux,  • Combinaison de ré-
sistances hydrauliques,  • Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des applications,
 • Corrigé des problèmes, 
Chapitre13.Solutions...........................................................223
Définition,  • Terminologie,  • Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des
applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre 14. Diffusion de particules et transport transmembranaire de particules
chargées.................................................................... 235
Diffusion libre,  • Phénomène d’entraînement,  • Échanges à travers une membrane,
 • Phénomène de transports transmembranaires de particules chargées Relation de Gibbs-
Donnan,  • Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des applications,  • Corrigé
des problèmes, 
Chapitre 15. Les systèmes tampons et la régulation acido-basique . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Équilibre acido-basique,  • Régulation du pH intracellulaire et plasmatique,  • Origine
des troubles,  • Diagramme de Davenport,  • Applications,  • Problèmes,  •
Corrigé des applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre 16. Régulation du milieu intérieur et des espaces hydriques . . . . . . . . . . . . . . 287
Compartiments liquidiens,  • Boucles de contrôle,  • Applications,  • Problèmes,
 • Corrigé des applications,  • Corrigé des problèmes, 
Chapitre 17. Tension superficielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Force de tension superficielle et énergie de surface,  • Mouillabilité, loi de Jurin et
surpression,  • Applications,  • Problèmes,  • Corrigé des applications,  •
Corrigé des problèmes, 

Avant-propos
Cet ouvrage est destiné aux étudiants préparant le concours de PACES (première année com-
mune aux études de santé) et suit le programme officiel de l’unité d’enseignement 3 (UE3) en
s’inspirant de plusieurs cours et concours des facultés de médecine française.
Cette année commune aux étudiants en médecine, odontologie, pharmacie, kinésithérapie et
maïeutique est complexe et aborde différents aspects de la physique, notamment la physique
fondamentale, la biophysique et la physique à but médical.
Les enseignants des différentes facultés de médecine sont tenus de suivre le programme offi-
ciel. Cependant, la manière de l’aborder est spécifique à chaque faculté.
Les seize chapitres de cet ouvrage couvrent la majeure partie du programme de physique et
biophysique de l’UE3 et ont pour vocation de s’adapter aux diverses manières de le traiter.
Les sujets sont abordés de manière générale et chaque étudiant pourra y trouver matière à
progresser et à approfondir ses connaissances.
Chaque chapitre répond à quatre objectifs :
Comprendre
Avec un résumé du cours sous forme de fiche de
révision contenant les formules nécessaires à la
résolution des applications et des problèmes.
Appliquer
Avec des exercices d’application directe du cours et
des équations associées.
S’exercer
Avec une série de problèmes sous forme de QCM
inspirés des concours PACES de différentes facultés
de médecine et d’autres questions susceptibles d’être
posées aux prochains examens.
Se perfectionner
Avec des corrections détaillées pour comprendre et
corriger ses erreurs, consolider ses connaissances et
prendre plus d’assurance.