Physique - mécanique, énergie et circuits électriques
L’épreuve de physique de l’UNILU couvre la mécanique newtonienne, l’énergie, l’électricité et quelques notions d’optique et de pression. Les exercices demandent de choisir la loi pertinente, de poser les unités SI et d’interpréter un résultat.
Cinématique et dynamique
- Mouvement rectiligne uniformément accéléré : v = v₀ + at et x = x₀ + v₀t + ½at².
- Deuxième loi de Newton : ΣF = ma, avec les forces en newtons, la masse en kilogrammes et l’accélération en m/s².
- Le poids est P = mg ; la masse ne change pas avec le lieu, le poids si.
Énergie
Énergie cinétique : Ec = ½mv² ; énergie potentielle de pesanteur : Ep = mgh. En l’absence de frottement, l’énergie mécanique se conserve.
Électricité
Loi d’Ohm : U = RI. En série, les résistances s’additionnent et l’intensité est la même partout. En parallèle, la tension est commune et 1/Req = 1/R₁ + 1/R₂. Puissance : P = UI = RI².
Exemple raisonné
Deux résistances R₁ = 6 Ω et R₂ = 3 Ω sont montées en parallèle sous U = 12 V. La résistance équivalente vaut Req = (6 × 3)/(6 + 3) = 2 Ω. L’intensité totale est I = U/Req = 12/2 = 6 A. Dans chaque branche : I₁ = 12/6 = 2 A et I₂ = 12/3 = 4 A. On vérifie I₁ + I₂ = 6 A. La puissance totale dissipée est P = UI = 12 × 6 = 72 W.
Pièges fréquents
- Confondre masse et poids, ou exprimer une masse en newtons.
- Mélanger les unités (cm, g, min) avant d’appliquer une formule.
- Utiliser la formule de série pour un montage en parallèle.
- Oublier que la tension est identique aux bornes de branches parallèles.
Un contrôle rapide de l’ordre de grandeur et des unités permet souvent d’éliminer deux propositions fausses sur quatre.