LDD1 Géosciences, Physique

Chimie : 
Composition de l’atome, quantités de matière et concentrations, équilibrage de réactions chimiques, terminologie de la verrerie « standard » (béchers, éprouvettes, pipettes,…)
Physique : 
Conversion d'unité, interaction coulombienne, énergies potentielle et cinétique
Mathématiques : 
   - Géométrie : vecteurs et combinaison de vecteurs, géométrie 3D (polyèdres réguliers simples), trigonométrie.
   - Algèbre : puissances de 10, fractions, résolution d'équations du premier et second degré
   - Analyse : fonction d'une variable : variations, dérivée, représentation graphique, détermination d’équations de droites (pente, ordonnée à l’origine), fonctions logarithme et exponentielle.

1 Spectroscopie des hydrogénoïdes
- Dualité onde-corpuscule
- Les modèles de l’atome jusqu'au modèle de Bohr
- Quantification de l’énergie électronique
- Transitions électroniques, séries d’émission
2 Atomes polyélectroniques et classification périodique
- Description quantique des électrons (Orbitales atomiques)
- Configuration électroniques et exceptions
- Évolution des propriétés au sein de la CP
- Polarité d’une liaison et caractère ionique, moment dipolaire
3 Liaisons, molécules et géométrie
- Méthodes de Lewis, VSEPR, Cram
- Description détaillée des liaisons fortes
4 Les états de la matière
- Solide, liquide, gaz, plasma et transformations associées
- Concepts de cristal et d’amorphe 
- Structures et empilements
5 Propriétés et applications des solides
- Approfondissement empilements/structures
- Propriétés physiques liées au type de liaison
6 Les molécules organiques
- Formules brutes et représentation, fonctions chimiques et insaturations
- Nomenclature systématique IUPAC des composés organiques
- Description détaillée des liaisons chimiques
- Géométrie des molécules organiques et hybridation
- Mésomérie et effets électroniques, aromaticité
- Les liaisons faibles
7 Les complexes métalliques
- Définitions (métal, ligand et complexe de coordination)
- Les différents types de ligands
- Le modèle ionique et le degré d’oxydation
- Nomenclature des complexes

Partie I
- Connaître les constituants de l’atome et l'évolution de sa description
- Connaître les modalités principales de l'interaction rayonnement-matière
- Être capable de calculer l'énergie d'un atome d'hydrogène ou d'un ion hydrogénoïde
- Être capable de calculer des énergies de transition atomiques (absorption, émission, ionisation) 
- Connaître les fondements de la physique quantique et savoir appliquer celle-ci à l'atome d'hydrogène
- Savoir décrire les orbitales atomiques de l'atome d'hydrogène
- Être capable d’écrire la configuration électronique d’un atome polyélectronique
- Connaître l'origine des éléments chimiques,
- Être capable de décrire et d’utiliser le tableau périodique et d’en déduire l’évolution des propriétés des atomes 
- Être capable d’écrire une représentation de Lewis d’une molécule et ses formes mésomères, ainsi que sa géométrie VSEPR 
- Être capable de déterminer l’existence d’un moment dipolaire dans une molécule et sa valeur dans des cas simples
- Savoir expliquer la cohésion de la matière par les liaisons appropriées et décrire les 4 états
- Savoir décrire les solides cristallins
- Connaître la notion de matériaux, savoir décrire les propriétés de quelques exemples simples de matériaux.

Partie II
Savoir déterminer le nom en nomenclature IUPAC des molécules polyfonctionnelles organiques.
- En écrivant une structure développée, semi-développée et topologique de toutes molécules organiques
- En identifiant les fonctions ou groupements fonctionnels et déterminer la fonction principale
- En classant les groupements fonctionnels par priorité décroissante
- En employant les préfixes et suffixes associées aux fonctions, substituants et insaturations
- En déterminant le nom des molécules polyfonctionnelles en nomenclature IUPAC

Savoir prédire la géométrie d’une molécule et l’état d’hybridation associé des atomes et représenter ses formes.
- En écrivant la structure de Lewis des molécules organiques
- En déterminant l'hybridation des atomes de C, O et N dans des molécules simples et déterminer l’orbitale dans laquelle se trouve le doublet non liant de l’azote.
- En décrivant les effets électroniques de groupements dans molécules organiques
- En identifiant les systèmes conjugués et aromatiques et représenter ses formes mésomères éventuelles

Savoir déterminer le nom en nomenclature IUPAC des complexes de coordination.
- En identifiant le métal, les ligands et contre-ions d’un complexe de coordination chargé
- En employant les noms des ligands et contre-ions associés
- En déterminant le nom des complexes de coordination chargés

27 h en CM.
33.5 h en TD dont 8 h de soutien/renforcement via des séances de TD informatisés (WIMS et VESTA).
12 h en TP.

- ensembles, logique, quantificateurs; - rappels sur nombres réels et complexes; -fonctions et graphes; - limites et continuité; - la dérivée et le développement limité; - courbes paramétrées; -- propriétés de fonctions continues et dérivables; extrema; - intégration; -équations différentielles.

Apprendre les bases d'analyse (fonctions d'une variable)

Acquisition des méthodes et principaux résultats d'algèbre linéaire dans l'espace R^n.
Comprendre et mettre en oeuvre l'algorithme de résolution d'un système linéaire.
Acquisition du calcul matriciel en lien avec la notion d'application linéaire.
Mise en oeuvre de raisonnements s'appuyant sur les notions de sous-espace vectoriel, de base, dimension et rang.

Acquisition des méthodes et principaux résultats d'algèbre linéaire dans l'espace R^n.
Comprendre et mettre en oeuvre l'algorithme de résolution d'un système linéaire.
Acquisition du calcul matriciel en lien avec la notion d'application linéaire.
Mise en oeuvre de raisonnements s'appuyant sur les notions de sous-espace vectoriel, de base, dimension et rang.

- Cinématique: position, vitesse (moyenne vs instantanée), accélération en coordonnées cartésiennes, lois horaires; mouvement rectiligne uniforme, mouvement uniformément accéléré.                                - Notion de force (composantes d'une force, exemples : pesanteur, gravitation, frottement solide, visqueux, force de rappel) et statique (équilibre sous l'action de 2 forces, de 3 forces [triangle des forces]).                                                                                                                                                          - Lois de Newton: 1ère loi , notion d'inertie, notion de référentiel galiléen; 2è loi (contraster   [Newton] versus  [Aristote] ); 3è loi. 
- Applications:
• (1) MUA à 1D dans un champ de pesanteur, sur un plan incliné.
• (2) oscillateur harmonique: 1D, oscillations libres.                                                       - Puissance d’une force. Travail d’une force constante. Travail d’une force conservative (poids et oscillateur harmonique). Energie cinétique, potentielle, mécanique. Théorème de l’énergie cinétique, conservation de l’énergie mécanique. Équilibre stable ou instable. Oscillations au voisinage d’un équilibre stable.                           -  Phénomène de résonance (oscillateur forcé) : nombreux exemples (verre, balançoire). Résolution en complexe dans la limite de faible dissipation. Puissance dissipée.             

  - Conservation de la quantité de mouvement.
- Composition des vitesses à 1D

Maîtriser les bases de la mécanique du point à une dimension (cinématique, dynamique, énergétique), de la statique

Cours amphi: 24h.

TD 24h

Bases acquises au cours du module Système Terre. L'étudiant devra
démontrer une appétence pour les géosciences appliquées aux
thématiques environnementales.

Le cours se divise en 4 temps:
Temps 1 : Cartographie et Géophysique
Temps 2 : Pétrographie et nucléation/croissance minérale
Temps 3 : Interactions entre eaux et roches
Temps 4 : Hydrologie des cours d'eau

- Manipuler des instruments de mesures simples dans différents domaines des géosciences (hydrologie, cartographie, géochimie, géophysique)
- Observer et retranscrire sous forme schématique la formation des roches et minéraux
- Reproduire avec rigueur un protocole expérimental
- Acquérir des données, contrôler leur qualité et en faire des graphiques parlants
- Interpréter les résultats obtenus en utilisant des ressources documentaires
- Rédiger un compte-rendu de TP

Le cours balaye l'utilisation des géosciences pour comprendre les environnements à la surface de la Terre, à l'aide de quelques cours d'introduction en salle et de l'application sous forme de TP/TD.

Appétence pour les bases de physique-chimie appliquées à la
connaissance de notre planète dans son système solaire

Nous commencerons par l’orbitographie, pour comprendre les trajectoire et les équilibres du système solaire. Nous étudierons ensuite la dynamique interne de la Terre et les processus de convection, responsables de la tectonique et du champ magnétique terrestre. L’exploration se poursuivra avec les impacts et les météorites, témoins des origines du système solaire, puis avec la formation et l’âge de la Terre, illustrés par l’expérience historique de Buffon. Nous plongerons ensuite dans l’intérieur de la Terre et des (exo)planètes, en étudiant leur densité et leur structure grâce à la sismologie planétaire. Enfin, une ouverture vers la relativité
restreinte permettra de relier ces connaissances à la physique moderne, à travers des expériences de pensées relativistes.

Ce module propose une exploration complète de la Terre et des planètes, 
depuis leurs mouvements dans l’espace jusqu’à leur structure
interne, terrain de jeu pour de nombreux exercices d'applications des
bases acquises lors des cours de physique.

Le module explorera les différentes notions en cours, illustrés par
des séances de TD et de TP.
9h de CM, 10h de TD et 6h de TP

- Le destin de l'univers. Jean-Pierre Luminet
- Impact, des météores aux cratères. Belin. Sylvain Bouley
- L'intérieur de la Terre et des planètes, Belin sup. Agnès Dewaele, Hervé Le Guyader, Chrystèle Sanloup

L'UE se découpe en 4 chapitres englobant tous les objectifs d'apprentissage :  Chapitre 1 - Le système climatique actuel (CM1 à 4 + TD1) (Bilan radiatif, circulation atmosphérique, circulation océanique)
Chapitre 2 - Les climats du passé (CM5 à 7 + TD2)(cyclité climatiques, traceurs paléoclimatiques, rôle des paramètres orbitaux)
Chapitre 3 - Le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur 
l'évolution du climat) (CM8 + TD3)
Chapitre 4 - Les énergies nouvelles (CM9 et 10 + TD4 )(énergies non fossiles, transition énergétique) 
+ 1 TD d'accompagnement

Le but de cette UE est de décrire le fonctionnement du système climatique terrestre actuel et ses changements passés dans un contexte de forçage naturel, mais également de reconnaitre les changements environnementaux observés depuis le début de l’industrialisation et leurs impacts sur l’environnement et la société. Après avoir acquis les connaissances nécessaires sur le système climatique, les étudiants examineront notamment les projections climatiques estimées à partir des différents scenarii proposés par le GIEC. Les étudiants pourront également définir les grands types d’énergies nouvelles et leurs impacts en termes d’émission de CO2 atmosphérique. Au sein de cette UE multidisciplinaire, les étudiants pourront acquérir des bases scientifiques solides leur permettant de comprendre les grandes conclusions publiées dans les rapports du GIEC, et d’être en mesure de discuter des débats scientifiques sur les changements environnementaux globaux associés au dérèglement climatique actuel

L'UE se répartit en 10 séances de cours magistraux d'1h30 chacun et 5 séances de travaux dirigés de 2h

Ce cours propose un véritable voyage à travers le temps et l’espace, pour comprendre comment notre planète s’est formée, structurée et transformée au cours du temps.
Nous commencerons par décrire le système solaire afin de replacer la Terre dans son environnement cosmique. Nous verrons comment les éléments chimiques constitutifs de la Terre se sont formés au cœur des étoiles avant d’explorer comment notre planète s’est peu à peu différenciée (1 Cours Magistral CM). Nous plongerons ensuite à l’intérieur de la Terre pour en découvrir la structure interne : de la croûte au noyau, en passant par le manteau, grâce notamment à la sismologie qui nous révèle les profondeurs invisibles de notre planète (1 CM et 1 Travaux Dirigés TD).
Après avoir compris comment la Terre est organisée, nous nous intéresserons à son évolution dynamique et ses conséquences : la tectonique des plaques et la géodynamique expliquent les mouvements des continents, la formation des montagnes et l’activité volcanique (1 CM sur la tectonique, 1 CM et 1 TD sur la géodynamique).
Nous apprendrons ensuite à dater les roches et les événements géologiques, grâce aux méthodes de datation relative et absolue qui nous permettront d’apporter le cadre temporel indispensable (1 CM et 1 TD).
Enfin, nous retracerons les phases clés des 4,5 milliards d’années de l’histoire de la Terre, depuis la formation des océans puis des continents et des premières formes de vie au Précambrien, jusqu’au Phanérozoïque, marqué par l’explosion de la biodiversité et les grandes crises biologiques (1 CM sur le Précambrien, 1 CM et 1 TD sur le Phanérozoïque).

•    Décrire la Terre dans le système solaire
•    Déterminer les caractéristiques de sa structure interne 
•    Comprendre les processus tectoniques
•    Estimer la mesure du temps en géologie
•    Restituer l’histoire de la Terre depuis sa formation à nos jours

8 cours de 1h30 et 4 séances de TD de 2h

1. Vecteurs propres et valeurs propres associées. Diagonalisation.
2. Fonctions à plusieurs variable. Deuxièmes dérivées. Hessienne. Points extremaux.
3. Équations différentielles (notamment linéaires).

Apprendre des bases d’analyse et théorie spectrale en dim 2 ou plus.

Programme physique-chimie du lycée

Première partie : Acquisition des compétences de base nécessaire à l’étude des réactions chimiques en solutions
- Formation d’une solution (définition de solution, propriétés physico-chimique du solvant eau, dissolution et solubilité, électro-neutralité des solutions ioniques, unités de concentration)
- Réactions en solution (écrire une équation chimique, conservation de la matière, avancement d’une réaction, bilan de matière et rendement d’une réaction (notion d’avancement, réactif limitant, domaine de variation d’avancement, taux d’avancement, tableau d’avancement molaire, calcul de rendement)
- Généralités sur les acides et les bases (définitions selon les théories d’Arrhenius et de Brønsted-Lowry, couple acido-basique, réaction acide-base, dissociation des acides et bases : espèce faible et espèce forte, constante d’acidité (Ka) et échelle logarithmique (pKa) : stabilité des espèces chimiques.

Seconde partie : Les principes de la thermodynamique et applications aux réactions chimiques
- Gaz parfaits (énergie interne, pression, température, équation d'état, gaz parfaits polyatomiques, mélange de gaz parfaits)
- Chaleur et calorimétrie – Grandeurs de réaction (la chaleur, l’énergie des chimistes : chaleur et température, réaction chimique et échange de chaleur, changements d’état, transformation exothermique ou endothermique ; calorimétrie : capacité thermique, mesure d’une quantité de chaleur)
- Les trois principes de la thermodynamique  (premier principe : énergie totale d'un système, variables et fonctions d’état, réacteur isochore isotherme et variation d’énergie interne, réacteur isobare isotherme et variation d’enthalpie, changements d’état ; second principe : entropie, second principe pour les systèmes fermés, bilans d’entropie pour les transformations réversibles, relation entropie-chaleur ; troisième principe de la thermodynamique : variation de l’entropie avec la température, influence de l’état physique, influence du numéro atomique, influence du nombre d’atomes, influence de la structure)
- Applications des principes de la thermodynamique aux réactions chimiques (grandeur de réaction : variation d’énergie interne ou d’enthalpie et avancement de la réaction, transfert thermique causé par la transformation chimique, relation quantité de chaleur-grandeur de réaction ; état standard : état standard d’un élément, capacité thermique standard, énergie interne et enthalpie standard de réaction, enthalpie standard de changement d’état ; définitions des réactions conventionnelles : enthalpie et entropie de formation, enthalpie et entropie de combustion, cycle de Hess ; grandeurs de liaison et de dissociation ; transformation chimique et température : influence de la température sur les grandeurs de réaction, température de fin de réaction, températures de flamme et d’explosion)

Décrire un système en phase homogène, hétérogène et en particulier les solutions.
Écrire et équilibrer une réaction chimique
Construire, employer, manipuler un tableau d’avancement. Calculer des quantités de matières, identifier le réactif limitant, calculer un rendement.
Donner la définition d’un acide et d’une base, décrire les caractéristiques d’un couple acido-basique, identifier la stabilité des espèces chimiques en fonction du pH.
Gaz parfaits : énergie interne, pression, température, équation d'état, gaz parfaits polyatomiques, mélange de gaz parfaits.
Mémoriser, énoncer le premier, le second et le troisième principe de la thermodynamique pour des systèmes fermés.
Identifier et employer une fonction et/ou une variable d’état.
Employer les principes de la thermodynamique dans le cas des transformations réversibles d'un gaz parfait.
Calculer, en fonction de la température, les variations d’énergie interne, d’enthalpie et d’entropie pour une transformation réversible d'un gaz parfait.
Distinguer température et chaleur, expliquer le lien entre chaleur et réaction chimique, expliquer le lien entre chaleur et changement d’état, définir en quoi une réaction chimique est exothermique ou endothermique.
Décrire une mesure calorimétrique. Calculer les échanges de chaleur permettant de déterminer les constantes calorifiques.
Définir une grandeur de réaction et expliquer son lien avec la chaleur associée à la transformation chimique.
Énumérer les états standards et définir les grandeurs standard.
Définir et expliquer les réactions conventionnelles : formation et combustion.
Décrire et interpréter le signe des grandeurs de réaction
Schématiser un chemin de transformations permettant de décrire de façon réversible toute transformation chimique.
Calculer les grandeurs de réactions à partir des réactions conventionnelles et des cycles.
Définir et expliquer les grandeurs de liaison et de dissociation. Calculer les grandeurs de réactions à partir de ces grandeurs.
Schématiser et calculer l’effet de la température sur les grandeurs de réaction.
Calculer une température de fin de réaction.

Enseignement de type classe inversée avec ressources pédagogiques fournies. Des séances de type questions/réponses sur les notions de cours se feront en promotion entière, complétées par des séances classiques de travaux dirigés et une séance de travaux pratiques.

Toute la chimie pour bien commencer sa licence, V. Alezra, de Boeck Supérieur ; Principes de chimie, P. W. Atkins, L. Jones, L. Lavermann, de Boeck Supérieur ; Thermochimie, C. Picard, Bibliothèques des Universités ; Modern Thermodynamics : from heat engines to dissipative structures, D. Kondpudi, I. Prigogine, John Wiley & Sons.

- Cinématique et dynamique 2D :
• MUA : balistique, mouvement parabolique, portée, flèche.
• Pendule.
• Oscillateur harmonique 2D
• Mouvement circulaire uniforme et accéléré en cartésienne et polaire.                               - Repère de Frénet à 2D, coordonnées intrinsèques, abscisse curviligne, rayon de courbure, accélération tangentielle et normale.
• Mouvement circulaire uniforme et accéléré. Exemple : atome de Bohr
• Lois de Kepler dans le cas d’un mouvement circulaire.                                                                  • Interprétation de l’accélération tangentielle (mesure le changement de norme de la vitesse) versus accélération normale (mesure le changement de direction du vecteur vitesse) ; effet de l’inertie dans un mouvement courbe.
- Travail et énergie à plusieurs dimensions. Gradient à 2D. Lien entre force conservative et énergie potentielle à 2D.
• Exemple de la force de gravitation et du champ de pesanteur g
• Exemple de la force de Coulomb et du champ électrique, notion de potentiel électrique
• Équipotentielles vs lignes de champ (tracé dans les cas d’une charge, d’une paire de charges, de plaques chargées).                                                                                                                 - Moment d’une force et moment cinétique. Moment dynamique et théorème du moment cinétique.    - Mouvements à force centrale.
• Conservation du moment cinétique, mouvement plan, loi des aires
• Lois de Kepler
• Coniques : équations, parabole, hyperbole, ellipse, cercle.
• Potentiel effectif, nature de la trajectoire, signe de l’énergie.
- Charge électrique. Influence électrique. Électrisation par contact ou par frottement. Conducteurs vs Isolants. Conservation de la charge électrique. Charges des principales particules fondamentales.
- Force de Coulomb entre charges ponctuelles.
- Notion de champ scalaire vs champ de vecteurs (exemple : champ de pression, champ de vitesse), courbes de niveaux du champ scalaire (ex : cartes IGN).
- Champ électrique d’une distribution de charge discrètes, lignes de champ. Symétries du champ électrique. Principe de superposition.
• Application : Champ uniforme et MUA.
- 
- Dipôle électrostatique et moment dipolaire. Champ électrique et potentiel associé. Exemple de l’eau. Solvatation. Force et énergie potentielle pour un dipôle rigide en présence d’un champ extérieur.
- Notion de champ magnétique. Aimants versus électro-aimants. Expérience d’Oerstedt, courants d’Ampère.
- Force de Lorentz
• Rayon cyclotron.
• Spectromètres de masse.
- Changements de référentiel : notion de référentiel, vecteur rotation, composition des vitesses et des accélérations, forces d’inertie d’entraînement, de Coriolis,
• Cas particulier : translation de R’ par rapport à R
• Cas particulier : rotation uniforme de R’ par rapport à R autour d’un axe fixe
• RFD en référentiel non galiléen, force centrifuge lors d’une rotation.
• Théorème de l’énergie cinétique en référentiel non galiléen

Maîtriser la mécanique du point à 2 dimensions (balistique, mouvement à force centrale). Comprendre les force électromagnétiques, la notion de champ électrique et magnétique, de potentiel électrique pour des systèmes de charges discrètes.

Attendus de l'UE Langue-Anglais1 : Niveau B1 minimum dans les 5 compétences linguistiques

ANGLAIS GÉNÉRAL. Cette UE s'inscrit dans une approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension
orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) avec un travail sur la prononciation des sons voyelles. L'interaction se fait à travers des documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur la problématique de l'éducation et de l'enseignement supérieur et un scénario de communication. La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.

Le but de cette UE est d’initier les étudiants aux méthodes de travail en géosciences sur le terrain. Les étudiants observeront et décriront des affleurements de roches de différentes origines (sédimentaires, magmatiques, métamorphiques) et les roches qu’ils contiennent. Ils appliqueront des outils et méthodes relevant du domaine des géosciences (voir détails ci-après). Les étudiants restitueront leur travail dans un carnet de terrain, pour, in fine, interpréter les faits observés à l’aide des concepts géologiques étudiés durant l’année. Les étudiants rédigeront les résultats de leur travail dans un rapport de terrain

Observer et reconnaître différents types de roches et minéraux 
Utiliser une boussole pour s’orienter et mesurer un pendage
Décrire un affleurement
Se localiser sur une carte
Lire et comprendre les informations d’une carte géologique et d’un schéma structural
Représenter et comprendre une coupe géologique
Dessiner un schéma représentatif d’un affleurement avec le vocabulaire approprié
Intégrer des informations acquises sur plusieurs jours et les restituer dans une histoire simple

Le stage de terrain se déroule sur cinq jours et sera validé par la rédaction d’un rapport final.

Boillot, G., Huchon, P. et Lagabrielle, Y., 2008. Introduction à la géologie. Dunod, Paris, 217 pp., ISBN: 978-2-10-051530-1 Michel Hoffert, André Schaaf, Marc Tardy, Armelle Baldeyrou Bailly, Gilles Merzeraud, André Brahic, René Maury Sous la coordination de Jean-Yves Daniel 2014. Sciences de la Terre et de l'univers. Vuibert, 3e édition, 832 p., ISBN : 978-2-311-00967-5 Peycru, P., 2008. Géologie, tout-en-un 1ère et 2ème année BCPST. Dunod, Paris, 641 pp. ISBN: 978_2_10-053790-7 Renard, M., Lagabrielle, Y., Martin, E., de Rafélis, M., 2015. Eléments de géologie, 15ème édition du « Pomerol », Dunod, Paris, 1142 pp. ISBN: 978-2-10-072480-2 Robert, C. et R. Bousquet, 2013. Géosciences, La dynamique du système Terre. Belin, Paris, 1160 pp., ISBN: 978-2-7011-3816-9 Simien, F., 2009, La France sous nos pieds, Atlas en 50 Géocartes. BRGM, ISBN-13 : 978-2715924741. Sorel, D. et P. Vergely, 2018. Atlas d’intiation aux cartes et coupes géologiques, Dunod, 128 pp., EAN

Objectif : Décrire simplement des phénomènes de la vie quotidienne qui impliquent la mécanique des fluides, dans la veine du livre "Ce que disent les fluides" d'E. Guyon, J.-P. Hulin et L. Petit, Belin 2010.

Contenu :

Pourquoi les canards nageant sur un étang ont un sillage en forme de "V" ?
Pourquoi un ballon de foot peut-il avoir une trajectoire courbée ? Pourquoi la trajectoire d'une balle légère n'est pas une parabole ?
Comment la température de l'air peut-elle augmenter du jour au lendemain de plus de 10 degrés ,
Pourquoi de petits objets flottant à la surface de l'eau ont-ils tendance à se rassembler en radeau ? Pourquoi dit-on "c'est la goutte d'eau qui fait déborder le vase" ?
Pourquoi se forme-t-il un tourbillon lors de la vidange d'une baignoire ?
Un voilier peut-il aller plus vite que le vent ?
Est-ce que tous les fluides sont égaux ? (fluides élastiques, non-newtoniens)
Comment plane un oiseau ?
Seiche, mascaret et tsunami.
Pourquoi certaines rivières font-elles des méandres ?
Comment les dunes de sable avancent ?
Qu'est ce que la convection thermique ?
Pourquoi certains écoulements sont dit laminaires et d'autres turbulents ?

L'idée est qu'à partir d'une source documentaire (fournie par les enseignants ou les étudiants), les étudiants préparent une petite liste de questions ou problèmes et l'on essaye dans une séance suivante d'y répondre ensemble ou de manière participative.

Introduction à l’hydrodynamique à travers un certain nombre d’exemples tirés de la vie quotidienne.

Séance 1
La théorie de la Terre plate

Séance 2
Le dimorphisme sexuel du cerveau

Séance 3
Les ondes gravitationnelles

Séance 4
Le transhumanisme entre économies de la promesse, imaginaires, et pratiques technoscientifiques

Séance 5
Sujet : Le transhumanisme (le procès fictif)

Lois d’évolution
Objectifs : Utiliser différents exemples de physique ou de chimie pour mettre en place une approche mathématique satisfaisante à base d’équations différentielles, résoudre les ou (l’) équations différentielles introduites et savoir interpréter la ou les solutions trouvées.
Evolution spontanée d’un système : Radioactivité et filiation, Cinétiques chimiques
Réponse à une sollicitation créneau et à une sollicitation sinusoïdale, utilisation de la notation complexe : circuit RC, échanges thermiques
Oscillateur harmonique : oscillations libres et forcées.

Utiliser différents exemples de physique ou de chimie pour mettre en place une approche mathématique satisfaisante à base d’équations différentielles, résoudre les ou (l’) équations différentielles introduites et savoir interpréter la ou les solutions trouvées.

Le projet du 1er semestre de la LDD Géosciences Physique se réalise seul ou en binôme sur une question en lien avec un thème générique proposé par les enseignants responsables.
Placée en début de L1DD, cette recherche doit forcer l'étudiant à débuter ses raisonnements et ses explications au niveau des concepts physico-chimiques déjà abordés au Lycée.
La démarche de recherche comprend plusieurs directions de travail et des explications construites sur la base d'observation, d’expériences, et de formulation théorique ou numérique (modélisation).
En pratique, cette recherche est en grande partie bibliographique mais peut comporter la réalisation d'expérience et l'accueil par un laboratoire de recherche (avec une convention de stage). Elle est étalée sur tout le 1er semestre est encadrée avec un suivi semi-mensuel par un enseignant, et finalisé par un court document de synthèse et une présentation à toute la LDD en fin de semestre.

L'objectif de ce projet du 1er semestre de la LDD Géosciences Physique est une initiation à la démarche de recherche scientifique. 
Savoir construire des raisonnements et explications synthétiques appliquant des concepts physico-chimiques déjà abordés au Lycée ou au début de L1DD.

4 seances de suivi/encadrement des projets en binômes puis une séance d'une demi-journée de présentation orale devant la promotion

ANGLAIS GÉNÉRAL. Cette UE s'inscrit dans une approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension
orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) avec un travail sur la prononciation des sons voyelles. L'interaction se fait à travers des documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur la problématique de l'environnement et du développement durable et un scénario de communication dans le cadre d'un projet tout au long du semestre. La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du projet.
Le travail se fera par groupes de niveau.

Compétences à acquérir [habilitation] :
Attendus de l'UE Langue-Anglais1 : Niveau B1 minimum dans les 5 compétences linguistiques

Dans ce module, on apprend à mettre en oeuvre les méthodes numériques pour résoudre des problèmes de mathématiques, physique, chimie et autres sciences quantitatives. La première moitié du module est dédiée à la prise en main de l'outil numérique, axé sur le langage python et le développement dans un environnement Linux. On s'attaque ensuite aux premiers outils des méthodes numériques tels que l'interpolation, le calcul d'intégrales, les nombres aléatoires et simulations Monte-Carlo ou encore les estimateurs statistiques. Chaque séance de cours est accompagnée d'une série de problèmes, portant sur des thématiques scientifiques variées, que l'on résoudra sur ordinateur pendant la séance. L'objectif affiché est d'apprendre à utiliser l'outil numérique, tout en comprenant ses limites, lorsque les méthodes analytiques ne suffisent plus.

Dans ce module, on apprend à mettre en oeuvre les méthodes numériques pour résoudre des problèmes de mathématiques, physique, chimie et autres sciences quantitatives. La première moitié du module est dédiée à la prise en main de l'outil numérique, axé sur le langage python et le développement dans un environnement Linux. On s'attaque ensuite aux premiers outils des méthodes numériques tels que l'interpolation, le calcul d'intégrales, les nombres aléatoires et simulations Monte-Carlo ou encore les estimateurs statistiques. Chaque séance de cours est accompagnée d'une série de problèmes, portant sur des thématiques scientifiques variées, que l'on résoudra sur ordinateur pendant la séance. L'objectif affiché est d'apprendre à utiliser l'outil numérique, tout en comprenant ses limites, lorsque les méthodes analytiques ne suffisent plus.

Responsable: Jérémy NEVEU

Physiques et Mathématiques des UEs du S1

- Introduction du système solaire et datation des surfaces planétaires (échantillons Apollo)

- Description des formes de la Terre et représentations cartographiques (géodésie, mesures de références, projections)

- Déformations gravitationnelles (marées terrestres, couples Terre-Lune, cas extrêmes de satellites de Jupiter)

- Structures internes via les champs de potentiel (pesanteur, magnétisme, prolongement et images de la surface noyau-manteau)

- Structures internes par propagation d’onde (ondes sismiques, ondes radar, problème inverse)

Apprendre des bases scientifiques d’exploration et datation de la Terre et des planètes du système solaire en mettant en application des outils mathématiques et physiques avec quelques jalons historiques depuis les travaux d'Ératosthène jusqu’au données modernes issues des satellites et sondes spatiales.

Stage de 2 à 4 semaines, en laboratoire ou entreprise.

Si des stages de découverte ont pu déjà avoir été suivi plus tôt au Lycée et collège, ce premier stage étudiant post-bac en fin de L1DD a pour objectif d'approcher davantage un environnement professionnel avec le regard d'un jeune adulte dans son questionnement sur le monde de la recherche académique ou/et celui des carrières d'ingénieur.

Evaluation sur la base du rendu d'une courte synthèse présentant l'équipe d'accueil du stage et introduisant une question technique et/ou scientifique d'intérêt.