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MOOC (Astro)Physique : Hydrodynamique et M.H.D.

Ouverture permanente

Ce MOOC d'hydrodynamique fait partie d'une série de MOOCs de physique. Il va vous donner les bases nécessaires pour aborder l'astrophysique.

MOOC sur FUN-MOOC - du 25.04.17 au 2.12.2019
Auteur(s): Jean-Marie Malherbe, Marion Grould

Présentation du MOOC (Astro)Physique : Hydrodynamique et M.H.D.

Informations pratiques sur le MOOC

  • Type: MOOC, cours en ligne, exercices, évaluations, attestation de suivi
  • Temps d'apprentissage: 8 semaines
  • Niveau: à partir de L2 / L3 scientifique
  • Durée d'exécution: 04:00h/semaine
  • Langues: français
  • Contenu: vidéos
  • Public cible: étudiants, enseignants
  • Age attendu: 21 et +
  • Droits: Licence Creative Commons BY-NC-SA

Description du MOOC

Ce MOOCs de physique va vous donner les bases nécessaires pour aborder l'astrophysique. Il est le 2ème d'une série de MOOCs dédiés à la Physique. Le premier est le MOOC intitulé "(Astro)Physique I : Électromagnétisme"

L'hydrodynamique explique les mouvements des fluides sous l'influence de forces comme la pression ou la gravité. Lorsque les mouvements se font en présence de champ magnétique, dans un gaz ionisé appelé plasma et comportant des courants électriques, on parle de "magnéto-hydrodynamique" ou M.H.D.

Dans la première partie du MOOC, nous étudierons les mouvements des fluides puis l'effet des forces à partir de l'équation d'Euler. Nous traiterons les écoulements incompressibles avec la loi de Bernoulli. Nous rappellerons quelques notions de thermodynamique nous permettant d'introduire les bilans énergétiques.

Dans la seconde partie, nous examinerons l'influence du champ magnétique présent dans les étoiles ou les machines de laboratoire telles les tokamaks. Nous aborderons la notion de reconnexion magnétique. Nous terminerons par la propagation des ondes acoustiques ou magnétiques dans un fluide, sans oublier les chocs hydrodynamiques.

De nombreux exemples d'hydrodynamique seront tirés de la vie courante ou du soleil qui constitue un formidable laboratoire de M.H.D.

Un pré-MOOC de 2 semaines vous sera proposé si vous ne connaissez pas les notions d'analyse vectorielle indispensables à la compréhension de ce cours comme :

  • les opérateurs :
    • divergence
    • rotationnel
    • etc.
  • les théorèmes de Stokes et d'Ostrogradski

Déroulement du MOOC

Ce MOOC dure 8 semaines avec les 2 semaines de pré-MOOC. Il est ouvert "à la demande". Ce qui signifie que vous pouvez vous inscrire quand  vous le souhaitez et faire le MOOC à votre rythme. Il n'est plus possible de poster de nouveaux messages, ni d'obtenir d'attestation de réussite. Cependant la lecture du forum de la session 1 est possible, les messages y sont classés par semaines et sections.

Plan du MOOC

  • Pré-MOOC : Analyse vectorielle
  • Semaine 1 : Méthodes de mesure du champ des vitesses, Équation de conservation de la masse et Cinématique des fluides
  • Semaine 2 : Hydrostatique et Équation du mouvement
  • Semaine 3 : Équation d'état du gaz parfaite et Équation de conservation de l'énergie
  • Semaine 4 : Écoulement MHD
  • Semaine 5 : Diffusion et advection des champs magnétiques
  • Semaine 6 : Ondes de pression et ondes magnétiques, Chocs hydrodynamiques et application au soleil

Évaluation

Ce MOOC ne délivre pas de certification mais une attestation si vous avez suivi le cours jusqu'au bout avec succès. À la fin de chaque chapitre, une évaluation ainsi que des exercices vous seront proposés pour évaluer les savoirs acquis. L'attestation de suivi avec succès vous sera délivrée si vous obtenez une note moyenne de 70% sur l'ensemble des évaluations et des exercices.

Informations pédagogiques

Public

  • Public visé : Ce MOOC s'adresse à tous ceux qui veulent maîtriser les bases de physique nécessaires pour comprendre les mécanismes qui sont à l'œuvre dans l'Univers :
    • étudiants
    • enseignants
    • amateurs d‘astronomie
  • Pré-requis : Ce MOOC nécessite un niveau L2 scientifique (L3 pour la partie M.H.D.). En particulier, il est recommandé d'avoir :
    • en mathématiques,des notions de :
      • géométrie (repère cartésien, vecteur, norme)
      • trigonométrie
      • analyse :
        • fonctions à plusieurs variables
        • intégration
        • équations différentielles
      • analyse vectorielle (voir pré-MOOC)
    • en physique,des notions de :
      • cinématique : vitesse et accélération
      • dynamique :
        • force
        • travail
        • puissance
      • électricité :
        • courant
        • intensité
        • champs magnétiques

Objectif pédagogique du MOOC

  • Objectif : Ce MOOC va vous permettre d'avoir les bases nécessaires pour aborder l'astrophysique.

Intervenants, édition et diffusion du MOOC (Astro)Physique : Hydrodynamique et M.H.D.

Intervenants

Le parcours (Astro)Physique vient appuyer la collection de MOOCs thématiques "Comprendre et Structurer l'Univers" à venir. Cette collection est proposée par l'Observatoire de Paris et l'Université Paris Sciences et Lettres (P.S.L.). Elle est réalisée par :

  • Gilles Bessou (vidéaste, infogaphiste) - Cellule TICE de l'Observatoire de Paris
  • Thomas Boulogne (ingénieur pédagogique, chef de projet) - Cellule TICE de l'Observatoire de Paris
  • Nawelle Megri (gestionnaire administrative) - Cellule TICE de l'Observatoire de Paris

et est coordonnée par :

  • Chantal. Balkowski (astronome) - Observatoire de Paris
  • Mathieu Puech (astronome) - Observatoire de Paris

Édition

Diffusion

Plateforme

Conditions d'utilisation :

  • Du cours : Licence Creative Commons BY-NC-SA (Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions). Cette licence permet aux autres de remixer, arranger, et adapter votre œuvre à des fins non commerciales tant qu'on vous crédite en citant votre nom et que les nouvelles œuvres sont diffusées selon les mêmes conditions.
  • Des contenus produits par les participants : Licence Creative Commons BY-NC-SA (Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions). Cette licence permet aux autres de remixer, arranger, et adapter votre œuvre à des fins non commerciales tant qu'on vous crédite en citant votre nom et que les nouvelles œuvres sont diffusées selon les mêmes conditions.
Publication : 9.11.2018