PHYSIQUE

Objectifs généraux

L’enseignement de la physique en option spécifique est destiné aux élèves qui envisagent de poursuivre des études scientifiques ou techniques. Il assure une formation de base plus exigeante et plus complète que celle dispensée en discipline fondamentale. Dans cette optique, cet enseignement reprendra les mêmes objectifs généraux qu’en discipline fondamentale :

• intégrer l’élève dans la dynamique de la méthode scientifique qui est une constante interaction entre théorie et expérimentation;
• Explorer les diverses approches de cette science : approches inductive, déductive, analogique, intuitive et historique.

En outre, cet enseignement visera

• à développer un esprit critique face aux modèles existants;
• à préparer l’élève à la dimension éthique que soulèvent les découvertes scientifiques et les réalisations technologiques.

Objectifs par période

Période I (années 4 et 5)

Conaissances

L’élève sait

• Les principes de base constituant l’édifice théorique de la physique;
• Replacer les phénomènes fondamentaux dans le cadre théorique correspondant;
• Replacer historiquement les étapes essentielles des découvertes en physique.

Aptitudes

L’élève est capable de

• Décrire clairement les mécanismes des phénomènes physiques les plus fondamentaux;
• Maîtriser l’outil mathématique dans l’analyse qualitative et quantitative de problèmes;
• Exploiter la méthode expérimentale à l’aide de travaux de laboratoire : conception, analyse et critique d’expériences.

Programme par année

Années 4 et 5

FORCES ET CHAMPS

Forces constantes et champs uniformes :

• Poids et champ de pesanteur
• Force électrique et champ électrique uniforme

Forces et champs fondamentaux :

• Force et champ de gravitation
• Force et champ électrique
• Force et champ magnétique
• Interaction forte et interaction faible

Forces d’inertie :

• Référentiels inertiels et non inertiels
• Exemples de force d’inertie
• Aperçus de la théorie de la relativité générale

LES LOIS DE CONSERVATION

Conservation de l’énergie :

• Energie cinétique de translation et de rotation
• Théorie cinétique des gaz
• Energies potentielles liées au champ de gravitation et au champ électrique
• Energie et puissance mécaniques
• Energie et puissance électriques
• Energie interne d’un gaz
• Principales transformations d’énergies

Conservation de la quantité de mouvement :

• Principe de l’action et de la réaction
• Deuxième loi de Newton généralisée à un système
• Chocs

Conservation du moment cinétique :

• Moment de force
• Loi fondamentale des rotations

MOUVEMENTS OSCILLATOIRES ET ONDES

Oscillations mécaniques :

• Mouvement harmonique
• Oscillations amorties
• Résonance mécanique

Oscillations électriques :

• Loi de l’induction
  Circuits alternatifs
• Circuits oscillants et résonance électrique

Ondes :

• Caractéristiques et types d’ondes
• Interférences
• L’onde électromagnétique avec un aperçu de la relativité restreinte