Programme de colle de la semaine 10 du 14/11 au 18/11
– Thermodynamique 3 : Diffusion thermique (cours et exercices) → T3_plan
– Thermodynamique 4 : Rayonnement thermique (cours et exercices) → T4_plan
– Statique des fluides : révisions de PCSI (cours et exercices)
– Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (cours et exercices) → MF1_plan
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Suggestions de questions de cours :
- T3 : Établir un bilan local d’énergie (à l’aide du premier principe) à 1D, en géométrie cartésienne, cylindrique ou sphérique, avec ou sans terme source.
- T3 : Établir l’équation de la diffusion thermique à 1D, en géométrie cartésienne, avec ou sans terme source. On commencera par établir le bilan local.
- T3 : Donner les ODG des conductivités thermiques de l’acier, de l’eau, du béton, de l’air.
- T3 : En régime stationnaire, définir la notion de résistance thermique, et établir son expression dans le cas 1D en géométrie cartésienne.
- T4 : Donner la définition d’un corps noir et faire une application numérique sur la loi de Stefan ou Wien (la loi étant fournie).
- T4 : Expliquer qualitativement le principe de l’effet de serre (faire un schéma, citer les domaines des OEM concernés, donner des exemples de gaz à effet de serre)
- SF : Citer la relation fondamentale de la statique des fluides. L’intégrer pour exprimer l’évolution de la pression avec l’altitude P=P(z) : 1) pour un fluide incompressible (ρ=cte) dans le champ de pesanteur uniforme 2) dans le cas du modèle de l’atmosphère isotherme.
- MF1 : Établir l’expression de la dérivée particulaire de la masse volumique ρ.
- MF1 : En coordonnées cartésiennes, donner l’expression de grad(φ), div(v), rot(v), (v.grad)ρ, (v.grad)v en coordonnées cartésiennes (où v est le champ – vectoriel – de vitesse). Préciser quels champs sont scalaires et quels champs sont vectoriels.
- MF1 : Établir l’équation locale de conservation de la masse à 1D, en géométrie cartésienne.
- MF1 : Définir les écoulements stationnaire, incompressible et irrotationnel (par une phrase, et une relation mathématique). Puis citer une propriété mathématique que l’on peut déduire pour chaque écoulement (voir tableau de l’exercice 2).
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A l’attention des étudiants :
– pour les révisions de statique des fluides vous pouvez vous entraîner sur des exercices / problèmes de la fiche suivante : MF0_ex (correction : MF0_ex_cor et MF0_pb2_cor)
Travaux pratiques
TP Mesure d’une vitesse par décalage Doppler
Cours
Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (→ fin)
Simulation numérique 2 : Résolution d’équations aux dérivées partielles (→ quasi fin)
Pour compléter le chapitre :
– Sur l’interprétation du rotationnel (à partir de 4:30) :
– Superbe vidéo (4 min) de Dianna Cowern (alias Physics Girl), qui a étudié au prestigieux Massachussetts Institute of Technology, et qui partage désormais sa passion de la physique sur Youtube notamment (utiliser les sous-titres en anglais si besoin) :
Travail à faire
Pour mercredi : MF1 ex 1 à 5
Pour jeudi : contrôle de cours, MF1 ex 6, SN2 ex 1
Pour vendredi : férié
Travaux dirigés
Mini TD MF1