PHYSIQUE 1 • année

Sous la direction de
Marie-Noëlle Sanz
Anne-Emmanuelle Badel
François Clausset
3
eédition
PHYSIQUE
TOUT-EN-UN • 1
re année
MPSI - PCSI - PTSI
៑Un cours complet
៑De nombreux exercices
et problèmes
៑Toutes les solutions détaillées

PHYSIQUE
TOUT
-
EN
-
UN • 1re année
MPSI - PCSI - PTSI
Sous la direction de
Marie-Noëlle Sanz
Professeur en PC* au lycée Saint-Louis à Paris
François Clausset
Professeur en MP
au lycée Jean Perrin à Lyon
3
e
édition
Cours et exercices corrigés
Anne-Emmanuelle Badel
Professeur en BCPST
au lycée du Parc à Lyon

Couverture : Bruno Loste
© Dunod, Paris, 2002, 2003, 2008
ISBN 978-2-10-053977-2

Table des matières
PREMIÈRE PÉRIODE
Électrocinétique 1 1
Chapitre 1 Lois générales de l’électrocinétique dans le cadre de
l’approximation des régimes quasi-stationnaires 3
1 Mouvement des porteurs de charges 3
2 Le courant électrique 7
3 Tension et potentiel 10
4 Loi des nœuds - loi des mailles 11
5 Notion de dipôles 15
6 Puissance – dipôles récepteurs et générateurs 15
Chapitre 2 Circuits linéaires dans l’approximation des régimes
quasi-stationnaires 18
1 Dipôles linéaires 18
2 Résistor de résistance R19
3 Bobine d’inductance L23
4 Condensateur de capacité C25
5 Sources de tension et de courant - Modèles de Thévenin
et de Norton 29
6 Lois de Kirchhoff 33
7 Diviseurs de tension et de courant 37
8 Utilisation de l’équivalence entre les modèles de Thévenin
et de Norton 40
A Applications directes du cours 43
B Exercices et problèmes 46
Chapitre 3 Circuits linéaires soumis à un échelon de tension 53
1 Définitions 53
2 Circuits du premier ordre 55

Table des matières
3 Circuits du second ordre 67
A Applications directes du cours 76
B Exercices et problèmes 77
Mécanique 1 83
Chapitre 4 Cinématique du point matériel 85
1 Définitions 85
2 Systèmes de coordonnées planes 87
3 Description cinématique du mouvement d’un point matériel 92
4 Expressions de la vitesse et de l’accélération 94
5 Exemples de mouvements 96
A Applications directes du cours 100
B Exercices et problèmes 101
Chapitre 5 Principes de la dynamique newtonienne 104
1 Éléments cinétiques d’un point matériel 104
2 Notion de force 105
3 Les trois lois de Newton de la dynamique 112
4 Résolution d’un problème de mécanique - Exemples 116
A Applications directes du cours 134
B Exercices et problèmes 135
Chapitre 6 Aspects énergétiques de la dynamique du point 143
1 Travail et puissance d’une force 143
2 Théorème de l’énergie cinétique 145
3 Énergie potentielle et forces conservatives 148
4 Énergie mécanique 151
5 Application à l’étude qualitative des mouvements et des équilibres 152
6 Approche à l’aide des portraits de phase 155
7 Étude énergétique d’une masse suspendue à un ressort 162
A Applications directes du cours 164
B Exercices et problèmes 165
Chapitre 7 Oscillateurs harmoniques et amortis par frottement fluide 171
1 Oscillateurs harmoniques 171
2 Oscillateurs amortis 176
IV