Licence de Sciences Maths pour les sciences • Physique • Chimie Géosciences • S

Licence de Sciences Maths pour les sciences • Physique • Chimie Géosciences • Sciences de la vie Sous la direction de Thibaud Etienne Licence de Sciences © Dunod, 2020 11, rue Paul Bert, 92240 Malakoff www.dunod.com ISBN 978-2-10-079550-5 Table des matières Les selfies des auteurs  IX Préambule  XII Remerciements  1 Méthodologie scientifique Introduction à l’analyse dimensionnelle  4 1 Grandeurs physiques, dimensions et unités  4 2 Les préfixes d’unités et les ordres de grandeur  7 3 Homogénéité des expressions en sciences  8 4 Quelques constantes  9 La résolution d’un exercice  10 1 Lecture attentive de l’énoncé  10 2 Résolution du problème  10 3 Répondre à la question posée  11 4 Mise en situation  12 LA Démarche scientifique  15 1 La méthode scientifique  15 2 Le sens de l’esprit critique  16 Savoir communiquer  19 1 Rigueur du langage, précision du vocabulaire  19 2 Expression rigoureuse d’une grandeur numérique  20 3 Les schémas, les graphes, les tableaux  21 Mathématiques pour les sciences Éléments d’algèbre  24 1 Les nombres  24 2 Les symboles  25 3 Vers un langage formel  27 4 Intervalles et ensembles  27 5 Les opérations  28 6 Racine carrée et puissance d’un nombre  33 7 Les produits remarquables  34 8 Les (in)équations  35 1 Partie 1 CHAPITRE 2 CHAPITRE 3 CHAPITRE 4 CHAPITRE 2 Partie 5 CHAPITRE V Géométrie et calcul vectoriel  40 1 Les angles géométriques  40 2 Propriétés de formes géométriques élémentaires  41 3 Introduction au calcul vectoriel  47 4 Orientation du plan, cercle trigonométrique et angles orientés  52 5 Retour au calcul vectoriel : le produit scalaire  57 Analyse  59 1 Les suites numériques  59 2 Variations et convergence d’une suite  60 3 Fonction réelle d’une variable réelle  62 4 Calcul différentiel  71 5 Calcul intégral  78 6 Fonctions usuelles  82 Physique La mécanique du point matériel  96 1 La cinématique du point  96 2 La dynamique du point matériel  100 3 Puissance, travail et énergie en référentiel galiléen  111 les ondes  121 1 Les ondes mécaniques  122 2 Les ondes électromagnétiques  122 3 Les ondes progressives  123 4 Les ondes progressives sinusoïdales  124 L’optique Géométrique  129 1 De l’optique ondulatoire à l’optique géométrique  129 2 Propagation de la lumière  133 3 Instruments d’optique  140 4 Les lentilles minces  145 5 Application des lentilles minces  149 Chimie L’alphabet du chimiste  154 1 Qu’est-ce qu’un élément chimique ?  154 2 Classer pour prévoir  156 3 De quoi est fait un atome ?  158 4 Prévoir les propriétés des éléments  165 6 CHAPITRE 7 CHAPITRE 3 Partie 8 CHAPITRE 9 CHAPITRE 10 CHAPITRE 4 Partie 11 CHAPITRE VI Les Composés chimiques  168 1 Les différents types de liaisons chimique  168 2 Écrire des formules chimiques  173 3 Nommer les composés  176 Les transformations de la matière  181 1 Modélisation par une équation chimique  181 2 Quelques grandes catégories de transformations  184 Les aspects quantitatifs  189 1 Quelques grandeurs importantes en chimie et leurs unités  189 2 Calculs basés sur la réaction chimique  195 3 Application au cas d’un titrage  201 Géosciences Présentation générale et spécificités  206 1 Une science de l’observation  207 2 Durée et dimension des processus  209 3 Attention au vocabulaire  213 Outils mathématiques, PHYSIQUES ET CHIMIQUES  215 1 Outils mathématiques pour les géosciences  215 2 La géophysique  219 3 La géochimie  223 Dynamique de la planète Terre  231 1 La planète Terre  231 2 La dynamique du globe  242 Sciences de la vie Anatomie humaine  254 1 Présentation générale  254 2 Quelques définitions et ordres de grandeur  255 3 Les systèmes du corps humain  256 4 Un système particulier : le système immunitaire  257 Organisation générale de la cellule  260 1 Organisation des cellules procaryotes  261 2 Organisation des cellules eucaryotes  262 3 Les caractères distinctifs entre cellules procaryote et eucaryote  264 12 CHAPITRE 13 CHAPITRE 14 CHAPITRE 5 Partie 15 CHAPITRE 16 CHAPITRE 17 CHAPITRE 6 Partie 18 CHAPITRE 19 CHAPITRE VII L’information génétique et son expression  266 1 Acides nucléiques : ADN et ARN  266 2 Les protéines  268 Les différents processus de division cellulaire  273 1 La mitose  273 2 La méiose  275 La diversité du vivant  277 1 La diversité génétique intra-spécifique  277 2 Facteurs et mécanismes influençant la biodiversité  278 3 Diversité du vivant et évolution de la biodiversité  282 Grandeurs et conversions utilisées en biologie  285 1 Focus sur le dalton  285 2 Préparation d’une solution  285 Résoudre une problématique en biologie  288 1 Tracé d’un graphe  288 2 Analyse de documents issus d’expériences en biologie  289 Index  293 Crédits iconographiques  299 20 CHAPITRE 21 CHAPITRE 22 CHAPITRE 23 CHAPITRE 24 CHAPITRE VIII Je suis maître de conférences en chimie théorique à l’université de Montpellier, où j’enseigne principalement le calcul en première an- née de Licence, la mécanique et la chimie quantiques en Licence et en Master. Mes recherches portent sur la construction et l’utilisation de modèles mathématiques permettant de décrire et prédire ce qui se produit lorsque des molécules interagissent avec la lumière. Titulaire d’un doctorat de microbiologie de l’université d’Aix-­ Marseille I, je suis enseignant-chercheur à l’université de Montpellier. J’enseigne la microbiologie et l’immunologie, notamment sur les thématiques d’interactions hôtes-microorganismes. Depuis plus de dix ans, je suis responsable de la Licence des Sciences de la Vie et j’ai également assuré la responsabilité d’un Master de Biotechnologie, puis d’un Master de microbiologie. J’interviens également dans les préparations aux différents concours de l’enseignement (agrégation, CAPES et CAPET). Au sein de l’UMR, je m’intéresse à l’échappement immunitaire des bactéries entéropathogènes qui vivent en symbiose avec des nématodes. Je suis professeur à l’université de Montpellier, où j’enseigne en Li- cence et en Master la géodynamique, la géophysique et les risques naturels. Mes recherches portent sur la dynamique actuelle des chaînes de montagnes, notamment sur le rôle des phénomènes extrêmes comme les séismes et les crues éclair en Himalaya. J’ai commencé ma carrière à l’École Normale Supérieure de Paris, où j’ai pendant plusieurs années assumé la responsabilité de directeur des études du magistère interuniversitaire des sciences de la Terre. Depuis dix ans, j’anime en première année de Licence des cours inte- ractifs permettant de faire découvrir aux étudiants les grands enjeux sociétaux que doivent relever les géosciences. L’idée est de faciliter la transition lycée-université en étant en prise directe avec les re- cherches actuellement menées pour comprendre le dérèglement climatique, répondre aux besoins énergétiques et minéraux, mieux gérer les ressources en eau et favoriser un aménagement réfléchi du territoire prenant en compte les risques naturels. Je suis professeure agrégée à l’université de Montpellier et docteure en chimie théorique. Formée à l’École Normale Supérieure de Ca- chan, j’enseigne aujourd’hui la chimie en Licence et en Master à la Faculté des Sciences de Montpellier. Responsable du Master MEEF Physique-chimie, je prépare les étudiants aux concours de l’ensei- gnement. Depuis plusieurs années, je suis également impliquée dans des enseignements de remédiation à destination des étudiants en première année de Licence. Jean-Luc Aymeric Rodolphe Cattin Anne-Laure Dalverny Les selfies des auteurs Thibaud Etienne IX Je suis enseignant-chercheur en physique théorique dans l’équipe « Systèmes Complexes et Physique Non linéaire » du laboratoire Charles Coulomb de l’université de Montpellier. Je travaille sur des thèmes de recherche assez variés comme les excitations non li- néaires classiques et quantiques, la dynamique des nano-leviers ou encore des problèmes à l’interface entre physique et biologie. De- puis un peu plus de dix ans, je consacre une part importante de mes activités à l’enseignement de la physique et du calcul en Licence 1. J’ai notamment créé et mis en place une UE de calcul destinée aux étudiants de première année de l’université de Montpellier. J’inter- viens également comme responsable de la physique dans le « par- cours d’adaptation » qui propose une remise à flot scientifique en Licence 1 et je participe régulièrement à des dispositifs de soutien ou de transition lycée-université. Enfin, je m’intéresse aussi beaucoup à la psychophysique de la couleur que j’enseigne en Licences 2 et 3. Je suis maître de conférences à l’université de Montpellier, docteure en biochimie et habilitée à diriger les recherches en biochimie/bio- logie moléculaire. Diplômée de l’université Paris 7 (Paris Diderot), j’ai effectué ma thèse de doctorat en sciences biologiques et bio- chimiques à l’université Paris-Est Créteil. Au sein de la faculté des sciences de Montpellier, j’enseigne essentiellement la biochimie en Licence, et j’interviens aussi en biologie moléculaire et en mi- crobiologie en Master. Je uploads/Science et Technologie/ dunod-3.pdf

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