Bases de la Physique ...

Généralités

  • Principe de Curie

    Lorsque certaines causes produisent certains effets, les éléments de symétrie des causes doivent se trouver dans les effets produits.

    Lorsque certains effets révèlent une certaine dissymétrie, cette dissymétrie doit se retrouver dans les causes qui lui ont donné naissance.

  • Théorème de Noether

    * Premier énoncé : il y a équivalence entre la conservation d’une grandeur en physique classique et l’existence d’une classe de transformations qui laisse invariante les lois physiques d’un système.

    L’invariance des lois physiques d’un système dans une transformation porte le nom de symétrie du système.

    * Deuxième énoncé : À toute transformation infinitésimale qui laisse invariante l'intégrale d'action correspond une grandeur qui se conserve.

    * Troisième énoncé : À toute transformation infinitésimale qui laisse le lagrangien d'un système invariant à une dérivée temporelle totale près correspond une grandeur physique conservée.

    * Quatrième énoncé : À toute invariance (de l'espace temps ainsi que des lois physiques utilisées) selon un groupe de symétries (continues et globales) est nécessairement associée une grandeur physique conservée en toutes circonstances

  • Principe de causalité

    Il affirme que si un phénomène (nommé cause) produit un autre phénomène (nommé effet), alors la cause précède l'effet.

  • Principe d'Archimède

    Tout corps plongé dans un liquide subit une poussée verticale vers le haut égale au poids du volume de liquide déplacé.

Mécanique

  • Première loi de Newton

    Tout point matériel reste au repos ou en mouvement rectiligne uniforme lorsqu'il n'est soumis à aucune force.

  • Deuxième loi de Newton

    A chaque instant la derivée par rapport au temps de la quantité de mouvement d'un corps matériel est égale à la résultante des forces agissant sur lui et a même direction et même sens que cette dernière.

  • Troisième loi de Newton

    La réaction est toujours égale et opposée à l'action.

  • Principe d'Alembert

    La force appliquée à un point matériel et la force d'inertie forment à chaque instant un système de vecteurs équivalent à zéro.

  • Théorème de l'énergie cinétique

    Le travail de la résultante des forces appliquées à un point matériel de masse m constante est égal à différence des énergies cinétiques entre l'état final et l'état initial.

  • Conservation de l'énergie (uniformité du temps)

    Dans un système isolé, c’est-à-dire en l’absence de forces non conservatives, l’énergie totale initiale du système reste constante.

  • Conservation de la quantité de mouvement (homogénéité de l’espace)

    la quantité de mouvement d’un système isolé est conservée. Autrement dit son centre d’inertie se déplace en translation à vitesse uniforme, et seules les forces externes peuvent modifier cette vitesse. (équivalent à la 3ème loi de Newton)

  • Conservation du moment cinétique (isotropie de l’espace)

    La loi de conservation du moment cinétique stipule que le moment total des forces internes s’annule, et donc seul le moment des forces externes peut changer le moment cinétique.

  • Principe de Hamilton ou principe de moindre action

    Le long d'une trajectoire en tous les points de laquelle la deuxième loi de Newton est vraie, l'action est extrémale.

  • Théorème de Huygens

    Le moment d'inertie d'un solide par rapport à un axe est égal au moment d'inertie par rapport à l'axe parallèle passant par le centre d'inertie augmenté du produit de la masse par le carré de ladistance séparant les deux axes.

Thermodynamique

  • Premier principe (conservation de l'énergie)

    Lors de l'évolution d'un système isolé il existe certaines grandeurs physiques (par exemple l'énergie) qui conservent une valeur constante.

  • Deuxième principe

    * énoncé de Kelvin :
    Une transformation dont le seul résultat est de tranformer de la chaleur en travail à partir d'une source à la même température est impossible.

    * énonce de Clausius :
    Une transformation dont le seul résultat est de transférer de la chaleur d'un corps à une température donnée à un corps à une température supérieure est impossible.

  • Troisième principe

    * énonce de Nernst :
    La variation d'entropie au cours d'un processus isotherme tend vers zéro lorsque la température tend vers zéro.

    * inaccessibilité du zéro absolu :
    Il est impossible d'accomplir un processus dont le résultat serait que la température d'un corps soit égale à 0 K.

Optique

  • Principe de Fermat

    Le chemin optique parcouru entre deux points par un rayon lumineux est extremum par comparaison avec les chemins voisins ayant mêmes extrémités.

Relativité

  • Principe de relativité d'Einstein

    Toutes les lois de la physique ont la même forme dans tous les repères galiléens (absence de gravité) animés de vitesses uniformes les uns par rapport aux autres.

    Deux repères galiléens sont reliés par une transformation de coordonnées linéaire laissant la métrique de Minkowski invariante.

  • Principe de relativité générale d'Einstein

    Tous les repères sont équivalents pour formuler les lois de la nature : ces lois sont covariantes vis à vis des transformations de coordonnées arbitraires.

Cosmologie

  • Principe cosmologique

    L'Univers est homogène et isotrope à grande échelle.

  • Principe cosmologique anthropique

    Les conditions initiales de l'Univers sont imposées par le fait qu'elles ont conduit à la vie humaine sur Terre.