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UE6 - Applications de la physique 1

UE6 - Applications de la physique 1

En pratique :

Volume horaire de cours : 22.5
Volume horaire global de TP : 33.25
Langue principale : français
Nombre de crédits européens : 4

Description du contenu de l'enseignement

Travaux pratiques
Programme des enseignements :

  • Etude d’un condensateur plan réel à l’aide d’un électromètre
  • Champ magnétique créé par un fil rectiligne et boussole des tangentes
  • Symétrie du champ magnétique crée par des bobines
  • Equation de Maxwell-Thomson et principe de symétrie
  • Champs magnétiques créés par des courants continus. Théorème d’Ampère
  • Phénomènes d’induction : bobines de Faraday
  • Onde électromagnétique : polarisation
  • Déflexion d’un faisceau d’électrons par un champ électrique et un champ magnétique
  • Propriétés thermophysiques de l'air
  • Cycles Dithermes
  • Changements d'états (Transition de phase liquide-vapeur et point critique du SF6, courbe de vaporisation de l'eau)
  • Thermochimie (détermination par la voir calorimétrique des enthalpies et des entropies de réaction; cas de la réaction de neutralisation acide-base d'un triacide)
  • Transformation d’énergie mécanique ou électrique en énergie thermique Compressibilité de l’air et transformation quasi-statique
  • Et un TP ondes du S4 à basculer au S3

Projet
Programme des enseignements :
Les sujets de projets pourront être de différents types:
- Approfondissement de notions abordées au cours d'une des séances (travail sur un poste de TP).
- Conception et montage d'un dispositif expérimental de complexité modérée
- Travail de recherche d'applications pratiques de phénomènes étudiés en TP (entre autres outils de caractérisation)

FOAD
La FOAD sera un support aux TP de cette UE mais aussi aux enseignements de physique (thermodynamique, Electrostatique et Magnétostatique, et Ondes et vibrations) du S3. Il faudra faire un choix parmi ces différentes matières. Il ne s’agit pas d’introduire de nouvelles notions mais d’en conforter certaines.
La FOAD permettra à l’étudiant de s’autoévaluer de façon interactive (QCM, petits exercices d’applications directes sur Moodle par ex.).
Evaluation : à la participation (l’enseignant pourra contrôler si l’étudiant s’est effectivement connecté et si le travail a été fait).

PPPE
Programme des enseignements :
En concertation avec le (la) responsable de l’UE Applications de la physique 1. Présentation : savoir rédiger un compte-rendu de TP.
A partir d’un cahier des charges, discuté avec les enseignants, les étudiants, par groupes de 4, élaboreront un questionnaire sur les métiers qu’ils envisagent (techniciens, cadres, ingénieurs, enseignants, chercheurs, production, services, recherche et développement, contrôle qualité …). Ils devront obtenir des rendez-vous avec des professionnels pour répondre à ces questionnaires. Après une analyse des réponses ils feront un rapport écrit où ils devront notamment mettre en relief les différences entre les « métiers fantasmés » et la réalité. Cet exercice s’inscrit dans la démarche d’accompagnement vers l’insertion professionnelle des étudiants.
UR1, des métiers, des personnels (BIATSS, IA, IR, EC, CR, DR..) : Table ronde.
Conférences métiers (en partenariat avec les autres portails). Y compris anciens étudiants.
Entretien sur demande et sur RDV avec un(e) conseiller(e) SOIE.
Conférences doctorant s (je suis doctorant(e) en physique, voici mon parcours et aujourd’hui j’étudie ça…).
Assister à au moins une conférence recherche par semestre (conférence IPR, ISCR, OSUR…).
Présentation d’études en L3 Pro.
Présentation de poursuite d’études en L3 (P, PC ou Mécanique) à l’ESIR ou à l’ENSSAT.
Prise en compte d’un engagement étudiant (associations, conseils universitaires).
Encouragement à participer aux forums lycéens, aux Journées portes ouvertes de l’UR1.
Rendez-vous référent (si l’enveloppe pédagogique le permet toujours).
Collaboration avec l'ASTEP : partenariat avec inspection académique. Assurer le rôle d'expert scientifique auprès de professeurs des écoles pour construire des séquences pédagogiques.


Compétences à acquérir

Travaux pratiques

Objectifs : Vérifier expérimentalement la validité des équations de Maxwell en s'appuyant sur la formulation intégrale de l'électromagnétisme. Mesurer les grandeurs thermodynamiques classiques dans différents types de transformations (physique/chimique). Les interpréter au moyen des concepts de base de la thermodynamique (premier et deuxième principe).

Compétences acquises :
Compétences disciplinaires:
- Comprendre la notion de champ vectoriel dans le domaine de l'électrostatique/magnétostatique
- Acquérir une représentation concrète de la circulation, du flux d'un vecteur,
- Utiliser un oscilloscope numérique pour enregistrer des signaux
- Savoir utiliser un électromètre, un fluxmètre
- Utiliser les notions d'électricité acquises en L1 pour réaliser des montages simples.
- Comprendre et décrire le fonctionnement des machines thermodynamiques dithermes (machine de Stirling, pompe à chaleur)
- Mesurer et interpréter des chaleurs de réaction
- Savoir donner un éclairage microscopique (via l'entropie statistique) à des transformations macroscopiques.
- Savoir utiliser un moteur de Stirling

Compétences en analyse et traitement de données
- Savoir exploiter des mesures sous le langage python (tracer des graphes, modélisations simples).

Compétences transverses
- Comprendre l'objectif d'un protocole dédié à la mesure d'une grandeur physique
- Respecter un protocole expérimental
- Elaborer un protocole expérimental en vue de mesurer une grandeur physique
- Rédiger un compte-rendu synthétique en fonction de critères attendus.
- Travailler efficacement en binôme
- Identifier des applications concrètes des phénomènes étudiés (techniques de caractérisation, machines...)

Projet

Objectifs : Renforcer l'autonomie des étudiants et leurs compétences expérimentales en mesure physique.

Compétences acquises :
- Savoir travailler en binôme/en équipe
- Concevoir et mettre en oeuvre un dispositif de mesure

PPPE
Objectifs :
Le premier objectif est de sensibiliser les étudiants à la construction de leur parcours universitaire et professionnel, en cohérence avec leurs aspirations et en tenant compte du marché de l’emploi.
Le second objectif du PPPE est d’encourager les engagements « citoyens-étudiants ».
Le troisième objectif est de mieux connaitre l’Université et les laboratoires qui font sa recherche.

Compétences acquises :
Mieux se connaitre : suis-je fait pour de telles études ? Affiner ses choix quitte à se réorienter. Rédiger un rapport écrit dont le cadrage est strict. Présenter un travail de recherche (pas forcément académique) sous forme d’un poster. Faire une soutenance orale devant une assemblée, là aussi avec un cadrage strict (ex : 5 minutes, ppt, 5 transparents…).
Mener un projet en autonomie. Savoir prendre des initiatives. Tenir un engagement. Communiquer sur la culture scientifique.
 


Modalités pédagogiques

  • en présence

Pré-requis

Profils attendus

Mathématiques niveau terminale S. Savoir calculer un produit scalaire, un produit vectoriel. Concepts de physique générales: notion d'énergie mécanique, chimie générale des réactions chimiques: équilibrer une réaction chimique, notion de constante d'équilibre. Savoir faire un montage électrique simple.