(Astro)Physique : Hydrodynamique et MHD

Ce cours d’hydrodynamique fait partie d’une série de cours de physique qui vous donnera les bases nécessaires pour aborder l’astrophysique.

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 MHD.

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) et 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 MHD.

Nous proposons pour ceux ne connaissant pas des notions d’analyse vectorielle comme les opérateurs (divergence, rotationnel, …) ou les théorèmes de Stokes et d’Ostrogradski, un pré-MOOC de deux semaines avec les notions d’analyse vectorielle indispensables à la compréhension de ce cours.

Cours « à la demande »
Le cours est désormais ouvert « à la demande ». Ce qui signifie que chacun peut s’inscrire quand il le veut et faire le MOOC à son 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.

Parcours (Astro)Physique
Ce cours de physique, de niveau L2/L3, est le deuxième d’une série de cours dédiés à la Physique permettant d’acquérir les bases nécessaires pour comprendre plus en profondeur l’astrophysique. Le premier Électomagnétisme est également disponible sur FUN.

Collection « Comprendre et Structurer l’Univers »
Le parcours (Astro)Physique vient appuyer la collection de MOOCs thématiques « Comprendre et Structurer l’Univers » à venir, proposée par l’Observatoire de Paris et PSL. Cette collection est réalisée par G. Bessou et T. Boulogne de la cellule TICE de l’Observatoire de Paris et est coordonnée par C. Balkowski et M. Puech, astronomes à l’Observatoire de Paris.

Organisateur :

Observatoire de Paris

* MOOC Francophone est un service de mise en relation sans inscription et sans intermédiaire. Nous n’organisons aucun cours, le lien « Suivre le cours » vous redirige vers la page web des organisateurs.
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    Intervenant

    EAN-MARIE MALHERBE

    Astronome, Observatoire de Paris, LESIA
    Spécialiste de physique du Soleil, il travaille avec le plus puissant télescope spatial dédié à l’observation du soleil, le satellite JAXA/NASA HINODE (SOLAR B) lancé en 2006. Son thème de recherche principal porte sur les mécanismes convectifs qui donnent naissance aux différentes échelles de surface. Il enseigne la physique en CPES 2 à Paris Sciences et Lettres ainsi que la physique solaire/techniques d’observation au DU ECU et au Master M1 de l’Observatoire.

    MARION GROULD

    ATER, Observatoire de Paris, LESIA
    Attachée temporaire d’enseignement et de recherche, elle travaille avec l’instrument GRAVITY installé depuis peu au Very Large Telescope au Chili dont l’objectif principale est d’observer les étoiles en orbites proches du centre de notre galaxie, la Voie Lactée. Elle travaille sur la simulation d’observations de cet instrument en vue de déterminer si celui-ci sera en mesure de mettre en évidence des effets relativistes et de tester cette théorie de la gravitation. Elle enseigne la physique solaire au Master M1 de l’Observatoire de Paris.

    GILLES BESSOU

    Vidéaste, infographiste

    THOMAS BOULOGNE

    Ingénieur pédagogique, chef de projet

    NAWELLE MEGRI

    Gestionnaire administrative

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    Durée

    7 mois
    Du 25 Avril 2017 au 02 Décembre 2018

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    Prérequis

    Ce cours est d’un niveau L2 scientifique (L3 pour la partie MHD). En particulier, il est recommandé d’avoir

    en mathématiques : des notions de géométrie (repère cartésien, vecteur, norme) de trigonométrie et d’analyse (fonctions à plusieurs variables, intégration, équations différentielles) et d’analyse vectorielle (voir pré-MOOC),
    en physique : des notions de cinématique (vitesse et accélération), de dynamique (force, travail, puissance), d’électricité (courant, intensité) et champs magnétiques.

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    Charge de travail

    4 heures / semaines

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    Coût

    Gratuit

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    Certification

    Il n’y aura plus d’attestations de réussite avec succès de délivrée.

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    Déroulement

    Non communiqué

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    Programme

    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

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    Plateforme

    MOOC Bâtiment Durable

    Issue d’un projet collaboratif de l’ensemble des professionnels de la filière bâtiment, de l’ADEME et et du Plan Bâtiment Durable, en partenariat avec France Université Numérique, la plateforme « MOOC Bâtiment Durable » est la première plateforme de MOOC dédiée au bâtiment durable.

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