Physique Tout-en-un pour la Licence
Physique Tout-en-un pour la LicenceCours, applications et exercices corrigés Reliure :
Broché
Nbr de pages :
642
Dimension :
19.3 x 25 x 3.4 cm
Poids :
1292 gr
ISBN 10 :
2100543008
ISBN 13 :
9782100543007
40,00 €
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Quel est le sujet du livre "Physique Tout-en-un pour la Licence" Cet ouvrage couvre le programme de Physique des deux premières années de Licence (Physique, Sciences de la Matière). Il accompagnera l'étudiant tout au long de l'année dans l'apprentissage quotidien des connaissances et les révisions d'examens.Un cours complet, progressif et illustré, parfaitement adapté au programme de Licence Tous les domaines sont traités : mécanique du point, des solides, des fluides, thermodynamique, transferts et machines thermiques, optique, mécanique ondulatoire, électrostatique, électromagnétisme, magnétostatique, électricité, électrocinétique, électronique, physique atomique, structure de la matière...Une approche pédagogique structurée, pour comprendre et retenir
Les concepts essentiels sont mis en évidence. ' Le formalisme mathématique est réduit afin de s'attacher plutôt à l'expérimentation. Les pré-requis indispensables sont rappellés. Des encarts présentent des applications pratiques. Les points clefs à retenir sont rappelés en fin de chapitre. 300 exercices et leur solution, pour s'entraîner efficacement Des exercices d'applications corrigés pour mieux assimiler le cours. Des exercices en fin de chapitre, tous corrigés, pour s'entraîner. Un problème final, corrigé dans le détail, mettant en jeu tous les domaines de la physique ! Le site dunod.com avec des suppléments (exercices, figures... Auteurs :Professeur à l'université Paris Est, Marne-la Vallée. Maitre de conférences à l'université Paris Sud-Orsay Prag à l'université Paris Est, Marne-la-Vallée Ingénieur physicien au CEA Maître de conférences à l'université Paris-Est Marne-la-Vallée, ses travaux portent sur la conception et la caractérisation des antennes planaires et leurs applications. Prag à l'université Paris-Est, Marne-la-Vallée Professeur à l'université Bordeaux 1 Professeur à l'UPMC (Paris) Professeur à l'Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tarbes (ENIT) Maître de conférences à l'université Pierre-et-Marie-Curie (UPMC, Paris) Maître de conférences à l'Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tarbes (ENIT)
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Sommaire Sommaire et contenu du livre "Physique Tout-en-un pour la Licence - Cours, applications et exercices corrigés" TABLE DES MATIÈRES
LaPhysiquepourcomprendrelanature........................................... 1
1
La physique et les questions sur le monde. ......................................... 2
2
Laphysiquescienceexpérimentale................................................. 4
3
Laphysiqueou lanature«modélisée»............................................ 7
4
La physique et la relativité. ........................................................ 11
5
Vers une physique unifiée. ........................................................ 16
6
Un Tout-en-un de physique. ....................................................... 20
MÉCANIQUE
CHAPITRE 1 • CINÉMATIQUE DU POINT. ............................................... 25
1.1
Repérage d'un point matériel dans l'espace et dans le temps. ....................... 25
1.2
Lavitessedupointmatériel M..................................................... 32
1.3
L'accélérationdupointmatériel M........... ...................................... 37
Exercices. .............................................................................. 40
CHAPITRE 2. DYNAMIQUE DU POINT. ................................................ 43
2.1
Principesde laDynamiqueNewtonienne.... ...... .................. ...... ......... 43
2.2
Travail et énergie. ................................................................. 51
Exercices. .............................................................................. 61
CHAPITRE 3. MÉCANIQUE TERRESTRE ET CÉLESTE. .................................... 65
3.1
Changement de référentiel. ....................................................... 66
3.2
Dynamique en référentiel non galiléen. . . . . 75
3.3
Théorèmedumomentcinétique.... ............................. ......... ....... .. 79
Exercices ~ ..................................................... 86
CHAPITRE 4. MÉCANIQUE DES SOUDES INDÉFORMABLES. ............................. 89
4.1
Cinématiquedusolideindéformable...... ............................. ............ 89
4.2
Cinétique......................................................................... 94
4.3
Liaisons........................................................................... 99
4.4
Statiquedessolides............................................................... 100
4.5
Dynamique....................................................................... 102
Exercices. .............................................................................. 111
CHAPITRE 5. FLUIDES PARFAITS. ..................................................... 115
5.1
Statique.......................................................................... 116
5.2
Cinématique...................................................................... 119
5.3
Dynamique....................................................................... 123
5.4
ThéorèmesdeBernoulli........................................................... 125
5.5
Résultante des forces. ............................................................. 128
Exercices. .............................................................................. 129
CHAPITRE 6. FROTIEMENT VISQUEUX. .... .. ... .. .... .. ....... ...... .. .... 133
6.1
Écoulements laminaires. .......................................................... 133
6.2
Écoulement en conduit rectiligne. ................................................. 136
6.3
Écoulementsturbulents........................................................... 137
Exercices. .............................................................................. 140
THERMODYNAMIQUE
CHAPITRE 7. SYSTÈMES THERMODYNAMIQUES. ...................................... 145
7.1
Notions de base .................................................................. 146
7.2
Température d'un corps........................................................... 147
7.3
Pression dans un fluide. ........................................................... 149
7.4
Les gaz parfaits. ............................................ .. ... .. ... .. ... .. ... .. 151
7.5
Énergie et transfert d'énergie.. . 154
7.6
Validité des formules. ......... ... .. .. .. .. .. .. .. ... .. ......... .. ......... 159
Exercices. .............................................................................. 161
CHAPITRE 8. LES DEUX PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE. ........................ 165
8.1
Lepremierprincipe delathermodynamique........................................ 165
,
8.2
Le second principe de la thermodynamique. ....... .. ........................ .. .... 168
8.3
Application aux gaz parfaits. .. .. ... .. ... .. ... ....... .. ... ... ... .. ...... .. ...... .. . 171
8.4
Lesgazréels 174
Exercices. .............................................................................. 180
CHAPITRE 9. LES MACHINES THERMIQUES. ........................................... 183
9.1
Généralités sur les machines thermiques ,................. 184
9.2
Les machines thermiques dithermes. ............................................... 187
9.3
Moteur thermique ditherme. ...................................................... 190
9.4
Machine frigorifique et pompe à chaleurditherme................................ 195
9.5
Machine ditherme fonctionnant au contact de sources de températures variables. . . . 199
Exercices. .............................................................................. 201
CHAPITRE 10 • INITIATION AUX TRANSFERTS THERMIQUES..... . 203
Introduction. ........................................................................... 203
10.1
Le phénomène de conduction de la chaleur. ....................................... 203
10.2
Transfertdechaleurparconvection................................................ 210
10.3
Convectionnaturelle.......... .... .... ..... ..... ..... ...... ..... ..... ..... ..... ... 213
10.4
Le rayonnement thermique. ....................................................... 214
Exercices. .............................................................................. 222
OPTIQUE
CHAPITRE 11 • NATURE ET PROPAGATION DE LA LUMIÈRE. .............................. 225
11.1
Introduction...................................................................... 225
11.2
Naturede lalumière.............................................................. 226
11.3
Applications...................................................................... 237
Exercices............................................................................... 243
CHAPITRE 12 • FORMATION DES IMAGES EN OPTIQUE. .................................. 245
12.1
Introduction...................................................................... 245
12.2
Approximationsdegauss.......................................................... 246
12.3
Relations fondamentales des systèmes centrés -Cas des miroirs et dioptres. . . . . . . . . . 252
12.4
Lentillesminces...................................................... ... .. 258
12.5
Notionsdephysiologiede l'œil........ ..... .................. ........... ... 266
Exercices ;........................................................... 269
CHAPITRE 13 • OSCILLATIONS ET ONDES............................................... 271
13.1
Oscillations....................................................................... 271
13.2
Propriétés des mouvements sinusoïdaux............................................ 272
13.3
Oscillateurharmonique '.,', ..,.......................................... 273
13.4
Oscillateur harmonique amorti. .................................................... 277
13.5
Oscillations entretenues. .......................................................... 280
13.6
Ondes............................................................................ 283
Exercices. .............................................................................. 288
CHAPITRE 14 • INTERFÉRENCES ET DIFFRACTION DES ONDES LUMINEUSES. ............... 291
14.1
Introduction...................................................................... 291
14.2
Interférences lumineuses à deuxondes............................................. 292
14.3
Diffraction des ondes lumineuses. ................................................. 298
Exercices. .............................................................................. 308
CHAPITRE 15 • SPEOROSCOPIE OPTIQUE. ............................................ .. 311
15.1
Introduction...................................................................... 311
15.2
Spectres des sources lumineuses. .................................................. 312
15.3
Spectroscope à prisme ou à réseau................................................ 315
15.4
Spectroscope interférentiel. ....................................................... 320
Exercices. .............................................................................. 320
ÉLECTROSTATIQUE ÉLECTROMAGNÉTISME
CHAPITRE 16 • ÉLECTROSTATIQUE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 325
16.1
Chargesélectriques............................................................... 325
16.2
Forces et champs électrostatiques créés par des charges ponctuelles. . . . . . . . . . . . . . . . . 329
16.3
Champs électrostatiques créés par des distributions continues de charges. . . . . . . . . . . 332
16.4
Circulation du champ électrostatique et potentiel électrostatique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
16.5
Calculs de potentiels électrostatiques. ............................................. 335
16.6
Calcul d'un champ électrostatique à partir du potentiel.... ..... ..... ..... .... . .... . 337
16.7
Énergiepotentielleélectrostatique........ ..... ............................... ..... 337
16.8
Théorèmedegauss............................................................... 337
16.9
Calcul d'un champ électrostatique par application du théorème de Gauss.. 339
16.10
Discontinuité de la composante normale du champ électrique à la traversée
d'une surface chargée ~ . .. ..... 340
16.11
Analogie électrostatique -Gravitation 340
Exercices. .............................................................................. 343
CHAPITRE 17 • MAGNÉTOSTATIQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 345
17.1
force de Lorentz. ................................................................. 346
17.2
Champ magnétique créé par un circuit filiforme parcouru par un courant. . . . . . . . . . . . 347
17.3
Propriétés du champ magnétique. .............................. .. ... .. ... .. ... .. .. 349
17.4
Force de Laplace sur un conducteur parcouru par un courant. ...................... 352
17.5
Effet Hall......................................................................... 355
17.6
Comparaison des champs électrostatique et magnétique. ........................... 356
Exercices. .............................................................................. 358
CHAPITRE 18 • ÉLEOROMAGNÉTISME ................................................. 363
18.1
Induction électromagnétique. ..................................................... 364
18.2
Auto-induction................................................................... 368
18.3
Ëquations de Maxwell et propagation du champ électromagnétique. . . . . . . . . . . . . . . . . 370
Exercices............................................................................... 376
ÉLECTRICITÉ
CHAPITRE 19 • ÉLEORICITÉ. .................. .. ................... .. .. ......... .. .... 381
19.1
L'électricité: une brève introduction............................................... 381
19.2
Grandeurs électriques fondamentales. ............................................. 382
19.3
modélisation descircuitsélectriques............................................... 386
Exercices............................................................................... 395
CHAPITRE 20 • CIRCUITS EN RÉGIME CONTINU , 397
20.1
Ëtude des circuits en régime continu établi. ........................................ 398
20.2
Ëtablissementdurégime continu.................................................. 405
Exercices............................................................................... 412
CHAPITRE 21 • CIRCUITS EN RÉGIME SINUSoïDAL. ...................................... 41 5
21.1
Ëtudedescircuitsenrégimesinusoïdalétabli....................................... 416
21.2
Puissances en régime sinusoïdal................................................... 421
21.3
Analyseharmonique :....................................................... 423
Exercices ~ ....................................................... 429
CHAPITRE 22 • DIODE ÀJONOION .................................................... 431
22.1
Définition de la jonction......................................... 431
22.2
Jonction pn ou diode à jonction ' ..... 432
22.3
Linéarisation de la caractéristique tension-courant -Modèles de la diode. . . . . . . . . .. 434
22.4
Polarisation de la diode Point de fonctionnement statique. ......................... 436
22.5
Fonctionnement en régime dynamique Notion de résistance dynamique de la diode. 437
22.6
Autres types de diodes , ,.. ... .. .... .................. 439
Exercices............................................................................... 442
CHAPITRE 23 .lE TRANSISTOR BIPOLAIRE. ............................................. 445
23.1
Introduction...................................................................... 445
23.2
Relations électriques fondamentales. .............................................. 446
23.3
Réseau de caractéristiques du transistor NPN -Régime statique. 447
23.4
Polarisation du transistor, Point de fonctionnement statique, Droite de charge statique 449
23.5
Transistor en régime dynamique. .......... .. ........ .. ... .. ... .. ... .. ............. 450
Exercice. ............................................................................... 456
CHAPITRE 24 • AMPLIFICATEUR OPÉRATIONNEL , 459
24.1
Introduction :.................. 459
24.2
Caractéristiquesd'unAOP......................................................... 460
24.3
Notionssur larétroaction.......................................................... 463
24.4
Grandeurscaractéristiques........................................................ 465
Exercices............................................................................... 468
PHYSIQUE « MODERNE»
CHAPITRE 25 • PHYSIQUE ATOMIQUE. ................................................. 473
25.1
Introduction...................................................................... 473
25.2
Atome, électron et noyau '' . . .. . 474
25.3
Onde électromagnétique et photon ' . . . .. . . .. 475
25.4
Étudeexperimentale deséléments................................................. 478
25.5
Modèles classiques de J'atome. ........... .. .......... .. .... ....................... 481
25.6
Modèlessemi-quantiques del'atomeH... ...... ..... ..... ..... .... ................ 483
25.7
Ondes de matière. ......................... .. ... .. ... .. ... .. ... ... ....... ... ...... 486
25.8
Mécaniquequantique deSchrbdinger.............................................. 487
25.9
Atome d'hydrogène de Schrbdin'ger ............................................... 492
25.10
Moment magnétique orbital. ................................................. .. . 495
25.11
Spin de l'électron et d'autres particules. . . . . . 496
25.12
Atomed'hydrogène avecspin.................................................... 498
25.13
Atomes à plusieurs électrons. .................................................... 503
Exercices............................................................................... 509
CHAPITRE 26 • PHYSIQUE NUCLÉAIRE. ................................................. 511
26.1
Lesnuclideset lesparticulesassociées.............................................. 512
26.2
Dynamique relativiste............................................................. 514
26.3
Masseeténergiedeliaisonnucléaires.............................................. 519
26.4
Modèlesdunuclide.......................... ...... ......... ........... ....... .... 521
26.5
Désintégrationsetréactionsnucléaires............................................. 524
26.6
Aspectsprobabilistesetcinétiques........................................... ...... 533
26.7
Physique desparticules........................... .... .......... .............. ..... 536
Exercices............................................................................... 538
CHAPITRE 27 • LA MATIÈRE. .......................................................... 541
n.1
Étatsetstructurede lamatière..... .............................. ............ .. 541
27.2
Liaison chimique et molécules.... 543
27.3
Potentiel intermoléculaire..... ................. .. ............. 550
27.4
Solidescristallins... ..... ................................ ........... ........... .... 551
Exercices............................................................................... 556
ProblèmeGénéral:physiquedansl'espace.... ........... ...... ...... .... ....... .. 557
Solution du problème général..................................................... 573
Solutions des exercices . 591
Bibliographie... .... ..... ...... ...... .......... ............. .......... ......... .... 631
Index.............................................. 635
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