Les erreurs fréquentes en physique au concours de médecine

Confondre distance et déplacement

Pourquoi : on additionne machinalement les longueurs

le déplacement est position finale − initiale (peut être nul ou négatif) ; la distance est tout le chemin.

Croire que vitesse nulle ⇒ accélération nulle

Pourquoi : intuition trompeuse au sommet d'un lancer

au sommet, v = 0 mais a = g ≠ 0 ; ce sont deux grandeurs distinctes.

Penser qu'accélération négative = ralentir

comparer le signe de a à celui de v : mêmes signes ⇒ accélère ; signes opposés ⇒ ralentit.

Oublier le facteur ½ dans ½at²

vérifier l'homogénéité : [a]·[t²] = (m/s²)·s² = m, mais le ½ vient de l'aire du triangle sous v(t).

Mélanger les unités (km/h et m/s)

tout convertir en unités SI avant de calculer : diviser les km/h par 3,6.

Croire qu'un objet lourd tombe plus vite

Pourquoi : expérience quotidienne faussée par l'air

dans le vide, a = g pour tous : la masse se simplifie.

Traiter un tir oblique d'un seul bloc

décomposer en horizontal (MRU) et vertical (chute libre), indépendants, reliés par le temps.

Croire qu'il faut une force pour maintenir un mouvement

Pourquoi : intuition faussée par les frottements quotidiens

sans force nette, le mouvement continue (inertie). Une force ne sert qu'à CHANGER le mouvement.

Penser que les forces action-réaction s'annulent

elles s'appliquent sur deux objets différents : elles ne peuvent pas se compenser sur le même objet.

Exprimer un poids en kg

le poids est une force, donc en newtons. P = mg.

Confondre masse et poids

la masse (kg) ne change pas ; le poids (N) dépend de g et donc du lieu.

Croire que le frottement statique vaut toujours μN

c'est seulement son MAXIMUM ; tant qu'on est sous le seuil, il s'adapte à la force appliquée.

Oublier le cos sur la normale du plan incliné

N = mg·cosθ, pas mg. La composante motrice est mg·sinθ.

Mettre les forces exercées PAR l'objet dans son diagramme

le diagramme ne contient que les forces qui agissent SUR le système choisi.

Oublier le carré sur r dans la gravitation

F = G·m₁m₂/r² : doubler la distance divise la force par 4, pas par 2.

Prendre la distance au point d'application comme bras de levier

le bras de levier est la distance PERPENDICULAIRE de l'axe à la ligne de la force ; une force pointant vers l'axe a un moment nul.

Confondre travail et énergie

le travail est l'énergie TRANSFÉRÉE par une force ; l'énergie est ce que possède l'objet. Le travail fait varier l'énergie.

Oublier le cos θ dans W = F·d·cos θ

toujours projeter la force sur le déplacement ; une force ⊥ au déplacement ne travaille pas.

Croire qu'une force perpendiculaire travaille

Pourquoi : elle « agit » pourtant sur l'objet

θ = 90° ⇒ cos θ = 0 ⇒ W = 0 (force normale, gravité sur orbite circulaire).

Oublier que Ec dépend du carré de la vitesse

doubler v multiplie Ec par 4 ; c'est central pour les chocs et le freinage.

Croire que Em se conserve toujours

seulement SANS frottement ; sinon Em diminue (transformée en chaleur).

Mauvaise référence pour Ep

seule la différence de hauteur compte ; fixe clairement le niveau h = 0.

Confondre puissance et énergie / oublier les unités

1 W = 1 J/s. La puissance inclut le temps.

Confondre vitesse de l'onde et vitesse des particules

v = λf est la vitesse du motif ; les particules, elles, oscillent sur place à une autre vitesse.

Croire qu'une onde transporte de la matière

elle transporte de l'énergie ; le milieu oscille sur place (la ola, le bouchon de pêcheur).

Penser que la fréquence change avec le milieu

f est fixée par la source ; en changeant de milieu, ce sont v et λ qui changent.

Confondre fréquence et vitesse

f (Hz) = oscillations par seconde ; v (m/s) = vitesse de propagation. Reliées par v = λf.

Oublier que T = 1/f

période et fréquence sont inverses ; vérifie les unités (s ↔ Hz).

Croire que toutes les ondes ont besoin d'un milieu

les ondes électromagnétiques (lumière) se propagent dans le vide ; le son, lui, ne s'y propage pas.

Confondre hauteur et intensité d'un son

la hauteur (aigu/grave) dépend de la fréquence ; l'intensité (volume) dépend de l'amplitude.

Croire que les rayons X vont plus vite que les ondes radio

toutes les ondes EM vont à c dans le vide ; ce sont la fréquence et l'énergie qui diffèrent.

Penser que la source change de fréquence dans l'effet Doppler

la source émet toujours la même fréquence ; c'est la fréquence REÇUE qui monte (rapprochement) ou baisse (éloignement).

Confondre interférence et diffraction

interférence = superposition de DEUX ondes ; diffraction = UNE onde qui s'étale en contournant un obstacle.

Mesurer les angles depuis la surface au lieu de la normale

Pourquoi : réflexe géométrique trompeur

TOUJOURS depuis la normale (perpendiculaire à la surface) : un rayon rasant a un angle proche de 90°.

Inverser n₁ et n₂ dans la loi de Snell

n₁ et θ₁ sont du côté d'où vient le rayon ; n₂, θ₂ du côté où il va. Vérifie : vers le dense ⇒ on se rapproche de la normale.

Chercher un angle critique air → verre

Pourquoi : on oublie la condition n₁ > n₂

la réflexion totale n'existe QUE du milieu dense vers le moins dense (n₁ > n₂).

Exprimer la focale en cm dans V = 1/f

la dioptrie exige des mètres : f = 0,5 m ⇒ V = 2 δ (pas f = 50).

Confondre image réelle et virtuelle

réelle = rayons qui se croisent vraiment, projetable sur écran, renversée (d′ > 0) ; virtuelle = prolongement, non projetable, droite (d′ < 0).

Oublier le signe « − » du grandissement

γ = −d′/d : le signe code le sens (négatif ⇒ renversée). La taille est |γ| × taille objet.

Corriger une myopie avec une lentille convergente

Pourquoi : on inverse le raisonnement

myope = œil trop convergent ⇒ verre DIVERGENT (V < 0) ; hypermétrope ⇒ convergent.

Oublier le carré dans la loi de Coulomb

Pourquoi : on raisonne en proportion simple

F ∝ 1/r² : doubler r divise F par 4. Triple-la ⇒ ÷ 9.

Garder les distances en cm

tout convertir en SI : r en mètres avant d'appliquer Coulomb (3 cm = 0,03 m).

Confondre champ E (vecteur) et potentiel V (scalaire)

E en V/m a une direction ; V en volts n'en a pas. Le champ pointe vers les potentiels décroissants.

Croire que la force sur une charge suit toujours E

Pourquoi : vrai seulement pour q > 0

F = qE : une charge négative subit une force OPPOSÉE au champ.

Penser que E = 0 implique V = 0

E = 0 signifie V constant (pas forcément nul) : champ = pente du potentiel.

Croire qu'un objet positif a gagné des protons

il a perdu des électrons. Seuls les électrons se déplacent.

Confondre charge stockée et énergie d'un condensateur

Q = CU (charge) ; E = ½CU² (énergie). Deux choses différentes.

Croire que le courant se partage en série

Pourquoi : confusion série/parallèle

en SÉRIE le courant est le même partout ; ce sont les TENSIONS qui se partagent. En parallèle, l'inverse.

Oublier d'inverser à la fin du calcul parallèle

1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂ donne l'INVERSE ; retourne le résultat pour obtenir R_eq.

Penser que parallèle = résistance plus grande

non : en parallèle R_eq est plus PETITE que la plus petite des résistances (on ajoute des chemins).

Appliquer U = RI avec la tension du générateur

U est la tension aux bornes de CETTE résistance précise, pas forcément celle de la pile.

Oublier la résistance interne du générateur

générateur réel : U = E − rI ; la tension utile chute quand le courant monte.

Confondre les unités (mA, cm…) ou ne pas convertir

tout en SI : I en A (30 mA = 0,03 A), R en Ω, U en V.

Prendre 230 V pour la tension maximale du secteur

230 V est la valeur EFFICACE ; le maximum est 230·√2 ≈ 325 V.

Croire que R varie comme 1/S² (loi de Pouillet)

R = ρL/S : R est proportionnelle à 1/S (pas à 1/S²) et à L.

Croire qu'un champ magnétique agit sur une charge au repos

Pourquoi : confusion avec le champ électrique

la force magnétique est qvB : si v = 0, elle est NULLE. B n'agit que sur les charges en mouvement.

Oublier le sin θ dans Laplace ou Lorentz

force maximale si perpendiculaire (sin 90° = 1), NULLE si parallèle (sin 0° = 0).

Penser que la force magnétique fait accélérer (aller plus vite) la charge

perpendiculaire à v ⇒ travail nul ⇒ vitesse constante en norme ; elle ne fait que courber la trajectoire.

Confondre n (spires/mètre) et N (nombre total de spires)

dans B = μ₀nI, n = N/L est le nombre de spires PAR mètre.

Croire qu'un flux constant mais élevé induit un courant

loi de Faraday : seule la VARIATION du flux compte (Δɸ/Δt). Aimant immobile ⇒ rien.

Oublier le sens du courant induit (loi de Lenz)

le courant induit s'oppose toujours à la variation qui l'a créé (signe −).

Vouloir isoler un pôle magnétique Nord ou Sud

impossible : pas de monopôle. Couper un aimant donne deux aimants complets.