Mécanique au lycée

Bonjour, au lycée (terminale S), on vient d'aborder le premier cours de mécanique, et je reste un peu dubitatif. Déjà, aucune explication pour la notation différentielle, on aborde les primitives sans les avoir vu en maths (même si je connais déjà la notion et que en soit, l'utilisation n'est pas bien compliquée)… Je trouve que les outils mathématiques utilisés sont un peu ici pour faire beau, parce que la plupart des exercices se limitent à calculer un coefficient directeur et à déterminer si le mouvement est rectiligne uniforme, uniformément varié ou machin. Le pire c'est que c'est super gonflant, il faut trouver une échelle, mesurer avec une règle directement sur l'écran de l'ordinateur (parce que lycée numérique) et je trouve pas ça très passionnant pour de la "mécanique".

Qu'en pensez-vous? Peut-être que ce n'est qu'un coup de gueule d'adolescent pas content.

Ça resemble peut-être à un coup de gueule d'adolescent, mais ça me semble totalement justifié. Les programmes scolaires (en tout cas jusqu'au bac) nous apprennent plein de chose, mais oublient de nous donner envie d'apprendre.

J'étais dans le même cas que toi en terminale, mais ne t'en fais pas en première année de prépa c'est pareil, on se mange des différentielles à la pelle sans avoir encore eu le cours mathématique (on a eu un cours de la prof de physique… mais c'était assez light, en gros elle nous a dit que pour calculer une diff, il suffit de calculer la dérivée et de la multiplier par dx…). En tout cas tu as tout intérêt à t'y habituer car il n'y a pas que les différentielles que l'on utilise sans avoir eu de vrai cours sur les notions concernées.

Du coup, vous pensez que si je pars non pas forcément en fac de maths, mais en fac d’astrophysique, géophysique (ça existe?), on fera le point sur les notions et en plus de cela, on passera plus de temps sur l'interprétation physique des phénomènes (car souvent, on manipule des maths et on en oubli le sens physique)?

Dsl, j'ai aucune idées sûr comment on aborde les notions de math à la fac (j'ai un parcours DUT). Je crois qu'en première et deuxième année, tu sera dans une licence math ou bio.

(Moi je me rappelle avoir adoré mes cours de physique de terminale.)

Est-ce que plus tard tu apprendras proprement les notions mathématiques derrières ces notations différentielles ? Probablement pas, à moins de prendre de sérieux cours de géométrie différentielle et géométrie riemannienne, ce qui se fait généralement en M2.

Est-ce que c'est grave ? Non, parce que les maths derrière sont suffisamment solides pour pas avoir à se préoccuper de trop de détails techniques. Et aussi parce que faire de la physique ce n'est pas faire des maths, les raisonnements sont différents et ne se justifient pas que par le calcul et formalisme.

Salut,

La mécanique, au lycée, c'est vraiment pas ce qu'on fait après. Enfin je dirai que l'on essaye de montrer ce que c'est, mais on est toujours sur des problèmes simples où l'on essaye de trouver une réponse numérique, c'est à dire que sans trop réfléchir et en appliquant le cours tu trouves directement la réponse..

Mais après ça change, personellement c'est ma matière préféré la physique, j'ai un prof passionnant.

Je t'invite à regarder un petit peu ce MOOC sur la mécanique (1er semestre de physique), pour voir un peu à quoi ça sert..

Par contre c'est clair qu'au niveau math, c'est très dur à comprendre et par exemple sur les oscillateurs il y a des formules qu'avec les outils de bac+1 on ne peut pas réduire.

Mais j'ai de l'électrotechnique, et au premier cours le prof nous a montré les rotationnelles et les équations de Maxwell, OK, mais c'est inutile puisqu'on ne comprend rien. Au moins ça illustre bien qu'il ne faut pas toujours chercher à comprendre mathématiquement ce qu'on fait

Les équations de Maxwell, c'est typiquement le genre de chose qui est mal présenté. Chacune peut se résumer en une phrase simple et compréhensible sans trop de difficulté.

Au moins ça illustre bien qu'il ne faut pas toujours chercher à comprendre mathématiquement ce qu'on fait

Justement, si. On devrait toujours chercher à comprendre mathématiquement. Parce que c'est le fondement formel de la physique moderne et que c'est un outil formidable pour raisonner proprement.

Là le fond du problème, c'est que les cours de physique viennent trop tôt dans les études par rapport aux connaissances mathématiques des élèves. On demande donc au profs de physique d'avoir la double casquette prof de physique/maths, ce qui est bien sûr absurde.

Quelqu'un qui est bien formé en géométrie comprendra les équations de Maxwell énoncées formellement. Mais pour être bien formé faut plus de temps ou s'y prendre très tôt. Donc le problème c'est pas les maths, c'est le timing de l'enseignement. Et ça, on peut pas lutter.

Je suis d'accord, il faut évidement toujours chercher à comprendre ce qu'on fait, je serai le dernier à te contredire, mais le problème c'est qu'on manque de temps. Personnellement j'ai 8 matières dans lesquelles je dois être au top, et tout va très vite, et je n'ai pas de vacances. Donc en première année je n'ai pas le temps d'aller chercher ce que sont les équations de Maxwell et de les comprendre en détail.

Je suis entièrement d'accord avec ton second paragraphe.

En fait, j'ai l'impression qu'on ne va pas assez vite en maths au collège, mais surtout au lycée, si mes souvenirs sont bons je n'ai jamais travaillé les maths en seconde, un tout petit peu en première, et en terminale j'ai réussi à rattraper tout mon retard en même pas 1 mois. Ca veut bien dire qu'on ne fait pas grand chose… J'ai l'impression par exemple que les exponentielles, les dérivées, et les intégrales pourraient être vu en 1ère et voir dès la terminale les équations différentielles.

Aujourd'hui on a même plus les asysmptotes obliques au programme de terminale… Mais bon j'ai pas assez de recul pour dire ce qu'on devrait voir ou pas à mon avis.

Je suis d'accord, il faut évidement toujours chercher à comprendre ce qu'on fait, je serai le dernier à te contredire, mais le problème c'est qu'on manque de temps. Personnellement j'ai 8 matières dans lesquelles je dois être au top, et tout va très vite, et je n'ai pas de vacances. Donc en première année je n'ai pas le temps d'aller chercher ce que sont les équations de Maxwell et de les comprendre en détail.

Et je n'ai pas dit que tu faisais mal. Mais que même si les choses sont plus ou moins bien faites, la nécessité existe toujours. Mais d'un point de vue pragmatique, c'est ta pratique la plus courante, parce que plus efficace.

En fait, j'ai l'impression qu'on ne va pas assez vite en maths au collège, mais surtout au lycée, si mes souvenirs sont bons je n'ai jamais travaillé les maths en seconde, un tout petit peu en première, et en terminale j'ai réussi à rattraper tout mon retard en même pas 1 mois. Ca veut bien dire qu'on ne fait pas grand chose… J'ai l'impression par exemple que les exponentielles, les dérivées, et les intégrales pourraient être vu en 1ère et voir dès la terminale les équations différentielles.

Il faut éviter de jeter trop vite la pierre sur les programmes. Il y a eu une époque où les élèves apprenait les maths différemment. Est-ce que ça a mieux marché ? Pas sûr ....

Il faut aussi se rappeler que si aborder les équations de Maxwell à 18 ans c'est dur, c'est normal. C'est pas un truc qui s'explique en deux coups de cuillère à pot. Il faut de la maturité et garder à l'esprit que s'il a fallut 2000 ans pour y arriver, c'est pas sans raison (les gens n'étaient pas plus bêtes qu'aujourd'hui).

J'ai oublié d'aborder ce point, le prof de maths a rusher des les première cours pour nous faire avaler des exponentielles et des logarithmes népériens, simplement pour introduire un petit logarithme décimal en physique (décibels). Je trouve ça un peu con quand même (mais ça reste sympa ce chapitre sur les logarithmes).

"J'ai l'impression par exemple que les exponentielles, les dérivées, et les intégrales pourraient être vu en 1ère et voir dès la terminale les équations différentielles."

Je suis pas trop d'accord avec ça, déjà parce qu'il faut bien maîtriser la notion de limite, de dérivé, de développements limités (donc de polynômes), les formes indéterminés (règle de l'Hôpital) et j'en passe! Déjà qu'en première, la plupart des personnes de ma classe étaient traumatisés (dont moi) par les trinômes de second degré et l'étude de fonction (et les dérivés) et la trigonométrie…

Excusez-moi, j'ai masqué mon message sans faire exprès (oui, c'est possible). Édit Gabbro : le message a été démasqué.

Je disais simplement qu'aborder les équations diff au lycée serait assez difficile puisqu'il y a pleins de notion sous-jacentes requises (formes indéterminés, développement limités donc polynômes et j'en passe). En revanche, ça peut-être intéressant de faire le point sur certaines notions en cour de physique, de manière rapide mais utile.

Merci pour ton lien Unknown, je vais regarder ça de près!

EDIT : Merci à Gabbro pour avoir démasqué mon message précédent! :-)

En revanche, ça peut-être intéressant de faire le point sur certaines notions en cour de physique, de manière rapide mais utile.

C'est déjà ce qui est fait. Il faut bien comprendre que les notions derrières sont pas aisées.

Par exemple en électro on passe son temps à faire des dérivées covariantes. Mais pour ça, il faut déjà une grosse expérience et de bonnes capacités d'abstractions pour comprendre de quoi il s'agit.

C'est cool alors!

Je me permets de rajouter mes deux cents concernant les notions de maths utilisées en physique en TS. L'année dernière (quand j'étais en terminale) on avait eu droit à trois cours communs aux deux disciplines, pour les logarithmes et les primitives. En gros on avait une heure de cours théorique par le prof de maths suivie d'une heure d'exercices de physique. Et franchement je pense que ça a beaucoup aidé à rendre le cours plus simple à aborder, autant pour les matheux (qui n'aiment pas trop quand la prof de physique dit de croire un calcul sans qu'ils sachent pourquoi) que pour les autres (pour qui les exemples de mécanique ont dû faciliter l'apprentissage des primitives, alors qu'ils n'aimaient pas particulièrement les maths).

Après, pareil, les cours de Physique de Terminale m'ont beaucoup plu, y a bien un effet zapping (on survole un peu tout les domaines, sans trop approfondir) mais ça ne m'a pas gêné plus que cela (mais je conçois bien que ça change selon la personne).

Il faut éviter de jeter trop vite la pierre sur les programmes.

Tout à fait d'accord. Rien que pour les dérivées, certains peuvent mettre 3 mois à comprendre comment ça marche. Si un prof de maths a 100% de sa classe qui sait dériver en fin de 1re, je pense qu'il peut déjà être content de lui. En allant trop vite, on risque de perdre des élèves qui avaient juste besoin d'un peu de temps, même si, pour ceux qui n'ont pas de soucis en maths, ça peut paraître bien long.

Après, ça ne me dérange pas plus que ça le fait d'aborder des notions sans les avoir vues au préalable. Dans mon cas cependant, ça a été très très rapide. Mais bon, c'est juste un petit coup de gueule, je pense que ça reste la vie (les études, surtout).

Il faut éviter de jeter trop vite la pierre sur les programmes. Il y a eu une époque où les élèves apprenait les maths différemment. Est-ce que ça a mieux marché ? Pas sûr ....

Sur le coup, peut être pas. Mais déjà rien qu'entre de mon temps (il y a 5 ou 6 ans) et maintenant, le programme de maths a été considérablement allégé au lycée. Ça nous a pas trop traumatisé de voir les équations différentielles en Terminale à l'époque, par contre les gens qui arrivent en L3 dans ma formation en géophysique après deux ans de fac à faire très peu de maths et qu'ils se mangent des équations aux dérivées partielles (avec des rotationels, gradients, divergences et autre laplaciens à la pelle) d'entrée de jeu, ça fait beaucoup plus mal que de voir les équadiff ordinaires en terminale.

Aujourd'hui, on a des gens titulaires d'un bac S qui sont pas foutus de mettre une chute libre en équation. Va leur demander de comprendre Navier-Stokes.

Tu peux expliquer un peu ton programme de maths en TS? J'ai un livre de l'époque, (terminale G en fait, je sais pas ce que sait), au programme : arithmétique (système de numération, dont j'ai fait la plupart des exos), asymptotes, bijections, surjections, injections, covariance et j'en passe.

J'ai un livre de l'époque, (terminale G en fait, je sais pas ce que sait)

C'est ES aujourd'hui. Et je suis pas si vieux, j'ai un bac S.

Tu peux expliquer un peu ton programme de maths en TS?

Pour autant que je me rappelle 1ere et Terminale confondues : exponentielle, logarithme, dérivation, intégration, polynômes (avec une emphase sur les trinômes), complexes, equa diff ordinaires, limites, suites…

Tu as fait de l'algèbre linéaire (matrices, espace vectoriels)? Il me semble que le bouquin que j'ai date des années 90…