Programme de Physique en PCSI

En 1ère année, comme en 2ème année, le programme de maths sup de physique en prepa PCSI est organisé sur deux semestres.

Le programme de physique en prepa PCSI s’organise autour de 3 thématiques clés : 

• Thème 1 : ondes et signaux :
  • Formation des images
  • Signaux électriques dans l’ARQS 
  • Circuit linéaire du premier ordre 
  • Oscillateurs libres et forcés 
  • Filtrage linéaire 
  • Propagation d’un signal
  • Induction et forces de Laplace :
    • Champ magnétique
    • Actions d’un champ magnétique
    • Lois de l’induction
    • Circuit fixe dans un champ magnétique qui dépend du temps
    • Circuit mobile dans un champ magnétique stationnaire 
  • Introduction à la physique quantique
• Thème 2 : mouvements et interactions :
  • Description et paramétrage du mouvement d’un point
  • Lois de Newton 
  • Approche énergétique du mouvement d’un point matériel 
  • Mouvement de particules chargées dans des champs électrique et magnétostatique, uniformes et stationnaires
  • Moment cinétique
  • Mouvements dans un champ de force centrale conservatif 
  • Mouvement d’un solide
• Thème 3 : l’énergie : conversions et transferts (au second semestre seulement) :
  • Descriptions microscopique et macroscopique d’un système à l’équilibre
  • Énergie échangée par un système au cours d’une transformation
  • Premier principe. Bilans d’énergie
  • Deuxième principe. Bilans d’entropie 
  • Machines thermiques
  • Statique des fluides dans un référentiel galiléen

Électricité en PCSI : le programme de PCSI est centré sur l’étude des circuits électriques, avec un approfondissement des calculs de tension, d’intensité, de puissance et l’introduction de nouveaux concepts (oscillateur, filtres), qui utilisent des éléments mathématiques tels que les nombres complexes.

Optique en PCSI : l’optique géométrique reprend certaines notions vues par les élèves dans le programme de terminale (lentilles, lois de Descartes), vision complétée par l’étude de l’optique ondulatoire qui expliquera le comportement de la lumière.

Mécanique en PCSI : en continuité de la loi fondamentale de la dynamique vue en terminale, les élèves de cours de physique de PCSI abordent la mécanique du point et l’étude des ondes. Ces notions sont complétées par l’étude de la mécanique du solide, l’approche énergétique du mouvement et des éléments de mécanique quantique. Il y a un approfondissement de la dynamique Newtonienne et une introduction à la cinématique et aux champs de force.

Thermodynamique en PCSI : ce domaine vise l’étude de la matière à l’échelle macroscopique (gaz, liquide, solide) et permet d’approfondir la compréhension des transferts énergétiques étudiés en terminale. Les élèves sont initiés aux principes de bilans d’énergie et bilans d’entropie.

Électromagnétisme en PCSI : il s’agit de l’étude des champs magnétiques en lien avec certains phénomènes découverts en électricité, de l’électrostatique.

Enfin, une partie sur les signaux physiques est abordée, avec des chapitres sur les oscillateurs harmoniques et la propagation d’un signal. 

Ce qui diffère du programme de physique en MPSI est le chapitre sur la statique des fluides, par lequel les élèves sont initiés aux bases de la statique des fluides afin d’être préparés au programme de maths spé en PC ou en PSI.

Aux concours, la physique est la matière la plus valorisée en PC et en PSI. Par exemple, elle compte pour environ 25 % des coefficients du concours Mines Ponts dans ces deux matières. 

C’est pourquoi tout candidat qui souhaite intégrer une école classée en haut du classement des écoles d’ingénieurs doit impérativement réussir cette épreuve.   

Pour cela, bien des élèves ont recours à un stage de pré-rentrée en PCSI pour préparer la jonction entre la maths sup et maths spé. D’autres ont recours à des cours particuliers à domicile ou en ligne pour s’améliorer et progresser.

Pour plus de détails sur le programme en PCSI, retrouvez aussi : 

• Le programme de SI en PCSI
• Le programme de français en PCSI
• Le programme d’anglais en PCSI