Préparez votre Prépa dès le lycée !
Des programmes exigeants, conçus par des diplômés de Polytechnique, Centrale et HEC, pour progresser vite et prendre une longueur d'avance.
La physique en MPSI (Mathématiques, Physique et Sciences de l’Ingénieur) représente le deuxième pilier fondamental de la filière, avec un volume horaire de 8 heures par semaine (6h de cours/TD et 2h de TP). Contrairement au lycée, la physique de prépa repose sur une mathématisation poussée. L'enjeu est de traduire des phénomènes naturels en équations différentielles pour prédire le comportement de systèmes complexes, de l'atome aux planètes.
I. L’architecture du programme : entre théorie et expérimentation ⚛️
Le programme de physique est conçu pour offrir une vision à 360 degrés des lois de l'univers, tout en gardant un ancrage fort avec la réalité matérielle.
a) La modélisation au cœur de l'apprentissage
En MPSI, la physique demande de savoir simplifier le réel pour le mettre en équations. Les étudiants apprennent à définir un système, à choisir un référentiel adapté et à faire des approximations cohérentes (comme le modèle des petites oscillations). Cette capacité de modélisation est ce qui différencie un bachelier d'un futur ingénieur : il ne s'agit plus de plaquer une formule, mais de comprendre pourquoi elle s'applique.
b) L'importance cruciale des Travaux Pratiques (TP)
Les deux heures de TP hebdomadaires ne sont pas accessoires ; elles sont une épreuve à part entière aux concours (épreuve orale de TP). L'objectif est de confronter la théorie à la réalité expérimentale. Les élèves apprennent à manipuler des oscilloscopes, des bancs d'optique et des cartes d'acquisition. C'est ici que l'on travaille la notion d'incertitudes de mesure, indispensable pour valider ou infirmer un modèle théorique.
c) Le lien indéfectible avec le programme de mathématiques
Il est impossible de réussir en physique MPSI sans une maîtrise totale des outils mathématiques. Le programme de physique utilise massivement les équations différentielles, le calcul intégral et les vecteurs dès les premières semaines. La physique donne un sens concret aux concepts abstraits étudiés en maths, comme les nombres complexes qui deviennent l'outil privilégié pour étudier les régimes sinusoïdaux en électricité.
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II. Les grands thèmes du premier semestre : les bases classiques
Le début d'année est intense et se concentre sur des domaines où l'intuition peut encore aider l'étudiant, avant de basculer vers des notions plus abstraites.
a) Signaux physiques et optique géométrique
L'année commence souvent par l'étude des signaux, notamment l'oscillateur harmonique. On y apprend à décrire une onde et sa propagation. L'optique géométrique vient compléter cette partie en étudiant la marche des rayons lumineux à travers des miroirs et des lentilles minces. L'objectif final est de comprendre le fonctionnement des instruments d'optique complexes, comme le microscope ou la lunette astronomique.
b) Circuits électriques en régime linéaire
L'électricité de MPSI va bien au-delà des circuits série-parallèle du lycée. On étudie les régimes transitoires (circuits RC, RL, RLC) pour comprendre comment un système réagit à un échelon de tension. Ensuite, le passage au régime sinusoïdal forcé introduit la notion d'impédance complexe, permettant d'analyser les filtres électriques et leur capacité à sélectionner des fréquences spécifiques.
c) Mécanique du point : du mouvement aux forces
C'est le socle historique de la physique. Les étudiants décortiquent les lois de Newton dans différents référentiels. On y traite la dynamique du point matériel, l'étude des forces centrales (comme la gravitation) et les aspects énergétiques (énergie cinétique, énergie potentielle). La compréhension de la conservation de l'énergie est ici fondamentale pour résoudre des problèmes de trajectoires satellitaires ou de collisions.
III. Le second semestre : énergie, champs et thermodynamique
Le second semestre introduit des concepts plus globaux et des systèmes à un nombre immense de particules, demandant une nouvelle approche statistique.
a) La thermodynamique : énergie et entropie
La thermodynamique étudie les transferts d'énergie sous forme de chaleur et de travail. Après avoir défini l'équation d'état des gaz parfaits, le programme aborde le premier principe (conservation de l'énergie) et le second principe (introduction de l'entropie). Ces lois permettent de comprendre le fonctionnement des machines thermiques, des réfrigérateurs aux moteurs de voitures, et d'analyser l'irréversibilité des phénomènes physiques.
b) Induction électromagnétique et magnétostatique
Ce chapitre explore le lien entre électricité et magnétisme. Les élèves découvrent la création de champs magnétiques par des courants et le phénomène d'induction, qui est à la base de la production d'électricité mondiale (alternateurs). L'étude de la force de Laplace et de la loi de Faraday permet de comprendre comment l'énergie mécanique peut être convertie en énergie électrique et inversement.
c) Physique quantique et physique statistique
En fin d'année, la MPSI ouvre une fenêtre sur la physique moderne. On abandonne le déterminisme classique pour introduire la dualité onde-corpuscule et l'équation de Schrödinger (de manière simplifiée). La physique statistique, quant à elle, fait le lien entre l'échelle microscopique (atomes) et l'échelle macroscopique (température, pression), expliquant pourquoi la matière se comporte ainsi à notre échelle.
Si vous vous posez encore la question de quel lycée est le meilleur pour vous, jetez un coup d'oeil sur le classement 2026 des prépas MPSI.
IV. Méthodes de travail : nos conseils pour performer en physique dans la voie MPSI 📝
La physique ne s'apprend pas comme l'histoire ; elle nécessite une pratique constante et une compréhension des mécanismes profonds.
a) Maîtriser les ordres de grandeur
Un bon physicien sait immédiatement si un résultat est absurde. Savoir que la vitesse de la lumière est de $3 \cdot 10^8$ m/s ou connaître la masse d'un électron est essentiel. L'analyse dimensionnelle est l'outil de vérification ultime : une formule dont les unités ne correspondent pas est forcément fausse. C'est le premier réflexe à adopter pour sécuriser ses points en DS.
b) Apprendre le cours par les schémas
En physique, un schéma clair vaut souvent mieux qu'une longue démonstration. Il faut être capable de redessiner un montage électrique, un bilan des forces ou un cycle thermodynamique de mémoire. Le schéma est le point de départ de toute mise en équation ; s'il est faux ou incomplet, tout le reste du problème sera impacté.
c) Pratiquer la résolution de problèmes
Les concours évoluent vers des questions plus ouvertes. Il ne s'agit plus de suivre des questions de cours, mais de répondre à une problématique complexe en autonomie. Pour s'y préparer, il faut s'entraîner sur des sujets types et développer une stratégie de résolution : identifier les lois applicables, isoler les variables et vérifier la cohérence du résultat final par rapport au phénomène physique observé.
FAQ❓: Les questions fréquentes sur la physique en MPSI
Quel est le chapitre le plus difficile du programme ?
La thermodynamique et l'induction sont souvent citées comme les bêtes noires des étudiants. La première demande d'intégrer des concepts abstraits comme l'entropie, tandis que la seconde nécessite une excellente vision dans l'espace pour manipuler les produits vectoriels et les flux de champs magnétiques. Cependant, avec une pratique régulière des exercices types, ces notions deviennent beaucoup plus intuitives.
Est-ce que le niveau en maths bloque la réussite en physique ?
Oui, une grande partie des difficultés en physique MPSI vient en réalité d'une mauvaise maîtrise des outils mathématiques. Si vous avez du mal avec les équations différentielles, le calcul intégral ou les projections de vecteurs, vous plafonnerez rapidement. Il est donc crucial de travailler ces deux matières en étroite synergie.
Voir aussi :
- Les différences entre la prépa PCSI et MPSI
- Le programme de maths en MPSI
- Horaires, matières et emploi du temps en MPSI
Quelle est l'importance de la chimie pour un profil MPSI ?
Même si le coefficient de la chimie est plus faible, elle est souvent moins travaillée par les autres candidats. C’est donc un excellent levier pour gagner des places aux concours. Le programme de chimie en MPSI (cristallographie, cinétique, solutions aqueuses) est très structuré et permet de sécuriser des points précieux avec un investissement en temps modéré.
Le programme de physique en MPSI transforme votre vision du monde par la rigueur mathématique ; maîtriser ses fondamentaux est le meilleur tremplin vers les Grandes Écoles d'ingénieurs.
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