Les outils du physicien - Notions et méthodes transversales - Grand Format

Cet ouvrage a pour but de rassembler concepts et me?thodes valables en tout domaine de la physique, a? l'exclusion des connaissances purement mathe?matiques. On pourra s'y re?fe?rer a? tout moment. Nous commencerons par la diffe?rence colossale du raisonnement en mathe?matiques et en physique, de?ductif dans le premier cas et inductif dans le second avec pour conse?quence que la physique avance par d'incessants allers-retours entre expe?rimentation et the?orie.
Nous apprendrons a? raisonner en ordre de grandeur, pour identifier les termes qu'on pourra ne?gliger. Dans le cas d'un proble?me sans solution alge?brique, nous ferons le point sur les me?thodes disponibles de re?solution nume?rique. Nous nous pencherons sur des unite?s et les dimensions en physique. Introduire une constante dans une formule, c'est cre?er une dimension a? laquelle il faudra associer une unite?.
Nous proposerons une de?finition du concept de dimension, ce qui est rarement le cas. Nous mettrons en e?vidence la puissance de l'outil qu'est l'analyse dimensionnelle. Nous aborderons enfin la notion de syste?me ouvert (ou volume de contro?le) souvent plus naturelle que celle de syste?me fermé, c'est-à-dire d'ensemble de composition fixe. Nous verrons comment les adapter aux systèmes ouverts les the?ore?mes de la physique e?crits pour les syste?mes ferme?s et ceci grâce a? la notion de de?bit a? travers la surface du volume de contro?le.
Nous formaliserons cette adaptation avec la formule de Reynolds. Nous passerons enfin de cette formule dite inte?grale, car elle fait intervenir des inte?grations sur le volume et sur la surface du syste?me, a? une formulation locale, c'est-a?-dire en termes de fonctions du point et du temps, ce qui permettra des re?solutions analytiques, plus aise?es a? mettre en oeuvre.