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  • Domaine : Licences du domaine SCIENCES, TECHNOLOGIES, SANTE
  • Diplôme : Licence
  • Mention : Physique
  • Parcours : Physique
  • Unité d'enseignement : Méthodes num. pour la physiq et les sciences de l'ingénieur
Nombre de crédits de l'UE : 6
Code APOGEE : PHY2006L
UE Optionnelle pour ce parcours
UE valable pour le semestre 4 de ce parcours
    Responsabilité de l'UE :
VANDER DONCKT MURIEL
 muriel.vander-doncktuniv-lyon1.fr
04.72.43.19.74
 muriel.vander-doncktuniv-lyon1.fr
    Type d'enseignement
Nb heures *
Cours Magistraux (CM)
15 h
Travaux Dirigés (TD)
12 h
Travaux Pratiques (TP)
36 h
Total du volume horaire
63 h
* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.
    Conditions d'accès à l'UE :

Il est indispensable d'avoir suivi (et réussi) un enseignement de C++ pour accéder à cet enseignement.

Les pré-requis sont les mathématiques de base : analyse (développement de Taylor, polynômes, équation différentielle ordinaire) ; algèbre linéaire (système linéaire sous forme matricielle, pivot de Gauss)

    Programme - Contenu de l'UE :
Objectif : cette UE a pour but de présenter quelques méthodes numériques couramment utilisées en physique et sciences de l'ingénieur, et d'illustrer ces méthodes dans le cadre de thèmes issus principalement de la physique.

Les thèmes abordés en cours magistral, sont approfondis en TD et mis en pratique en TP.
Des notes et transparents de cours sont disponibles en ligne.
  1. Intégration numérique

  2. Résolution numérique des équations et systèmes différentiels

    Les équations différentielles expriment la dynamique des problèmes physiques. Comment décrire le mouvement d'une particule soumises à des forces qui l'accélèrent ? Les variations de températures d'un système thermodynamique ? Résoudre des équations différentielles n'est pas toujours possible analystiquement. Nous verrons comment le faire au moyen d'un ordinateur.
  3. Résolution des systèmes d'équations linéaires

    Nous avons tous résolu des systèmes d'équations linéaires... à quelques équations... mais quand Google calcule la priorité des sites à afficher lors d'une recherche, quand en cosmologie, on tente de reproduire l'évolution de l'univers depuis les débuts de l'expansion, ce sont des centaines de milliers d'équations à résoudre : nous verrons comment des algorithmes permettent d'y arriver en un temps bien moindre que l'âge de l'univers !
  4. Minimisation

    Comment optimiser son parcours entre différentes villes afin de parcourir le moins possible de kilomètres ? Comment trouver  l'état d'équilibre d'un système ? En trouvant celui dont l'énergie est minimale.... La physique est aussi une affaire de minimisation et nous aborderons donc des techniques pour le faire.
  5. Ajustement des paramètres d'un modèle à des mesures

  6. Comment juge-t-on de la pertinence d'un modèle ? En étudiant sa concordance avec les mesures disponibles!
    Nous verrons comment trouver les paramètres correspondant au mieux aux données et comment juger de la qualité de l'adéquation du modèles aux données. Cette utilise la matière vue au chapitre sur les système linéaire.

  7. Projet :

    Appliquer les méthodes vues à la résolution d'un problème de physique concret (trouver une expolanète, comment  se disposent les atomes les uns par rapport aux autres en fonction du potentiel, chercher le parcours le plus court d'un voyageur de commerce, retrouver les orbites des planètes du système solaire ou le parcours d'une particule chargée relativiste dans un champ électromagnétique, etc, etc...).
    Compétences acquises :
Méthodologiques :
Cette UE donne l'occasion
  • de faire le lien entre la physique, les mathématiques et l'informatique vues auparavant.
  • d'appliquer ses compétences dans les domaines mathématiques et informatiques acquies aux semestres précédents à la résolution de problèmes physiques. Cela sera notamment le cas lors du projet de TP au choix parmi les domaines de l'astrophysique, de l'électronique, de la physique médicale etc...
  • de développer son esprit critique indispensable à la formation scientifique en découvrant explorant les potentiels de l'outil informatique tout en apprenant à apprécier ses limitations.
  • de développer son esprit de synthèse et d'analyse lors de la rédaction de rapports de TP.


Techniques :
  • Approfondissement des compétences en C++ acquises en S3 lors des TP en salle informatique.
  • Mise en pratique de techniques mathématiques (développement en série de Taylor, calcul matriciel) répétée lors de problèmes concrets en CM et en TD.
  • Découverte et prise en main de logiciels mathématiques, physiques et graphiques de la communauté scientifique
  • Familiarisation à des techniques de résolution de problèmes utilisées non seulement en physique mais dans l'analyse de données industrielle et commerciale.

    Modalités de contrôle des connaissances et Compétences 2019-2020 :
TypeLibelléNatureCoef. 
CCContrôle ContinuCC : Methodes Num Phys Sces de l'IngenieContrôle Continu Intégral6
    Liste des autres Parcours / Spécialité / Filière / Option utilisant cette UE :
Date de la dernière mise-à-jour : 09/04/2019
SELECT * FROM parcours INNER JOIN ue_parcours ON PAR_ID_FK=PAR_ID INNER JOIN mention ON MEN_ID = PAR_MENTION_FK WHERE PAR_ACTIVATE = 0 AND UE_ID_FK='9592' ORDER BY UE_ID_FK ASC, PAR_ID_FK ASC