Cours particuliers de physique en prépa BCPST


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Vous êtes en prépa BCPST et vous souhaitez réussir en physique afin d'intégrer les meilleures écoles d'agronomie ou vétérinaire ? Quoi de mieux pour cela que d'avoir à vos côtés des professeurs particuliers issus de l'ENS Ulm, d'AgroParisTech ou encore de l'ENV Alfort ?

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Physique
Prépa scientifique
BCPST
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Suivre des cours particuliers de physique en BCPST

Dans la filière agronomique et vétérinaire des classes préparatoires scientifiques, les cours de physique-chimie sont la première étape dans la formation de futurs ingénieurs, scientifiques, vétérinaires et enseignants-chercheurs.


En prépa BCPST, les élèves suivent 4 heures de cours de physique par semaine pour se préparer aux différents concours agro-véto de fin d’année. Précisément, l’objectif est d’intégrer une école nationale vétérinaire en réussissant le concours A ENV, une école d’ingénieurs agronomes et agroalimentaires via le concours A Bio, une école d’ingénieurs en physique-chimie comme l’ESPCI ParisTech via le concours PC Bio, un département de géologie dans une grande école via le concours G2E, une école d’ingénieurs via le concours Archimède, ou Ponts ParisTech ou une ENS via le concours Inter-ENS. Les cours de physique en BCPST doivent apprendre aux élèves à maîtriser les exercices de résolution de problèmes et d’analyse de documents scientifiques à l’écrit, et à l’oral les exercices d’activité expérimentale et d’argumentation et échange. 


Acquérir des compétences en sciences physiques pour intégrer une école d’ingénieurs

Le programme de physique en BCPST se situe dans la continuité du lycée en approfondissant les acquis de la Terminale S, et vise également à s’aligner avec les enseignements des grandes écoles en introduisant des nouvelles notions utiles pour poursuivre un cursus d’ingénieur, de vétérinaire ou de scientifique. Les élèves doivent apprendre à extraire et organiser des données en lien avec une situation expérimentale, énoncer une problématique d’approche expérimentale, formuler des hypothèses, convevoir un protocole expérimental pour répondre à la problématique, exploiter des observations en estimant les incertitudes, utiliser des résultats expérimentaux pour confirmer ou infirmer une hypothèse, et communiquer à l’écrit et à l’oral les résultats et étapes d’un travail en utilisant le vocabulaire scientifique adapté, des schémas et des graphes. Parmi les autres compétences plus spécifiques à maîtriser, on peut par exemple citer la mise en oeuvre d’une mesure de longueur sur un banc d’optique, la mesure d’un signal électrique (tension, intensité, résistance) au voltmètre numérique ou à l’oscilloscope, et la visualisation d’une image optique. 


En deuxième année, le programme met l’accent non seulement sur la maîtrise des compétences expérimentales, met également sur les méthodes d’approche documentaire et de résolution de problèmes pour se préparer aux épreuves des concours de fin d’année. Il faut être capable de dégager la problématique principale de documents, d’extraire une information de textes, graphes, tableaux ou images, trier et organiser des données, rédiger et présenter une synthèse, et illustrer son travail par des graphes, des schémas, ou des développements mathématiques. 


Le programme de physique en prépa BCPST

La physique au premier semestre de BCPST: signaux, phénomènes de transport et optique

Au premier semestre, les thèmes abordés en cours de physique sont les signaux physiques, la structure de la matière, et l’optique géométrique. Les chapitres sur les signaux physiques, les bilans et les transports étudient les phénomènes de transport qui déterminent l’évolution de grandeurs physiques dans le temps et dans l’espace, et portent sur les signaux physiques (acquisition et traitement de signaux dépendant du temps, composition de signaux sinusoïdaux), le bilan macroscopique (loi des noeuds, bilan de charge, de matière et d’énergie), transport (relation entre flux et différence de potentiel, transport linéaire, résistance électrique et thermique, association de résistances en série et en parallèle), le circuit dans l’approximation des régimes quasi-stationnaires (tension aux bornes d’un dipôle, loi des mailles, lois de Kirchnoff, sources décrites par un modèle linéaire, montages diviseurs de tension et de courant, puissance électrique, transport thermique), et les régimes transitoires du premier ordre (condensateurs, modélisation des régimes transitoires par un circuit RC, stockage et dissipation de l’énergie). 


Les chapitres d’optique géométrique, quant à eux, abordent les lois de de Descartes (propagation de la lumière dans un milieu transparent, homogène et isotrope, notion de rayon lumineux, réflexion et réfraction, miroir plan, stigmatisme et aplanétisme), les lentilles minces (conditions de Gauss, foyers principaux, plans focaux, distance focale, grandissement transversal, modèle optique de l’oeil, notions de punctum remotum et de punctum proximum), et les techniques de visualisation d’une image optique (formation d’une image, focométrie). 


La physique au deuxième semestre de BCPST: thermodynamique et mécanique

Au deuxième semestre de BCPST 1, les cours de physique portent sur la thermodynamique physique et la mécanique. Dans un premier temps, les chapitres de thermodynamique abordent l’étude de l’équilibre et des transformations thermodynamiques d’un système fermé (travail et transfert thermique, puissance mécanique, puissance thermique, thermostat), le premier principe de la thermodynamique en système fermé (énergie cinétique macroscopique et énergie potentielle macroscopique, énergie interne molaire et massique d’une phase condensée, capacité thermique à volume constant, calorimétrie) et le second principe de la thermodynamique en système fermé (entropie massique et entropie molaire, entropie d’échange, identité thermodynamique), et les machines thermiques (machines dithermes réversibles et irréversibles, moteur thermique, rendement, théorème de Carnot, efficacité, principe d’une pompe à chaleur et d’un appareil frigorifique).


Les cours de mécanique visent à présenter les liens qui unissent les notions de force, de mouvement et d’énergie et les compétences nécessaires à la maîtrise de grandeurs vectorielles dépendantes du temps. Les chapitres de mécanique portent ainsi sur la cinématique (référentiel, vecteurs position, vitesse et accélération, système de coordonnées cartésiennes, cylindriques et sphériques, loi de composition des vitesses), la dynamique (quantité de mouvement, principe d’inertie, référentiel galiléen, force d’interaction gravitationnelle, force d’interaction de Coulomb, forces usuelles, deuxième loi de Newton), et l’énergie d’un point matériel (puissance et travail d’une force, théorème de l’énergie cinétique, énergie potentielle et énergie mécanique dans un cas unidimensionnel, théorème de l’énergie mécanique, mouvement conservatif à une dimension, position d’équilibre, stabilité, approximation locale par un puits de potentiel harmonique). 


La physique en deuxième année de prépa BCPST: thermodynamique, phénomènes de transport, signal et rayonnement et mécanique

En deuxième année, le programme de physique poursuit l’apprentissage des phénomènes de transport avec des chapitres portat sur le flux d’une grandeur extensive (vecteur densité de courant ou densité de flux), sur la conduction électrique (loi d’Ohm locale, résistance électrique), la conduction thermique (résistance thermique, loi de Fourier, diffusivité thermique), sur la diffusion de matière (transferts de masse par convection ou diffusion, loi de Fick) et le transport de masse et d’énergie par convection (débit massique, bilan global de masse, bilan d’énergie en régime permanent sur un système ouvert, travail utile, machines thermiques).


Les chapitres portant sur le signal et le rayonnement abordent l’étude des oscillateurs libres amortis (bobine inductive, oscillations libres d’un circuit RLC), du régime sinusoïdal forcé (circuits RLC en régime sinusoïdal forcé, résonance, filtres) et de l’application à la production et l’analyse de signaux (propagation unidimensionnelle linéaire et non dispersive, célérité, périodicité spatiale et temporelle, analyse spectrale d’un rayonnement, ondes sonores, surpression acoustique, intensité acoustique, effet Doppler, dioptre acoustique, réflexion et transmission d’une onde acoustique en incidence normale, imagerie par échographie ultrasonore).


Enfin, les cours de mécanique abordent l’étude de la statique du solide et de l’oscillateur mécanique amorti, en étudiant d’abord les conditions d’équilibre d’un solide (centre de masse, moment d’une force, bras de levier, référentiel galiléen), puis les forces conservatives et énergie potentielle (potentiel d’un champ newtonien, potentiel électrique et potentiel de gravitation, relation entre force et énergie potentielle, oscillations libres et forcées).