Construction de nouvelles disciplines scolaires
La physique générale

La physique générale traduit l'étude de la matière et du mouvement (mécanique des solides et des fluides). La démarche est toujours la même : pour chaque propriété de la matière, proposer une définition partant de situations connues, et en montrer la pertinence à l'aide d'expériences. Ainsi, Delard (école centrale de Grenoble) sur l'impénétrabilité :

"On entend par impénétrabilité la propriété qu'ont tous les corps de ne point se laisser prendre toute la place qu'ils occupent par d'autres corps que préalablement ces autres corps ne les aient chassés de là. Cette propriété s'appelle aussi solidité. La résistance est l'effet de l'impénétrabilité. Donc puisque tous les corps résistent ils sont impénétrables." (trois expériences sont alors présentées en marge)

La mécanique succède à l'étude de la matière. La trame est ici la présence ou l'absence de mouvement, qu'on retrouve dans toutes les présentations binaires : mouvement/équilibre, statique/dynamique, hydrostatique/hydrodynamique. Comme dans la physique d'Aristote, le mouvement est premier ; la vitesse (sous forme de segments représentatifs) joue un rôle central dans la composition des mouvements et celle des forces, par la direction du mouvement qu'elle sous-tend et la règle du parallélogramme établi sur ces segments-vitesses fictifs. La géométrie est l'outil de traitement du mouvement, les calculs mathématiques n'apparaissant que pour les seuls problèmes de chocs.

Sartre (école centrale de Laval) sur les lois du mouvement composé :

"[...] figurons-nous, par exemple, une bille placée dans un angle de billard. Supposons à côté d'elle un marteau qui, venant à la frapper, lui ferait parcourir la petite bande. Supposons-en un second qui, la frappant plus fortement par un autre endroit, lui ferait parcourir la grande [...] Voulez-vous connaître la direction que prendrait et l'espace que parcourrait le corps A mis en mouvement par l'action simultanée des deux puissances, qui mettraient le même temps à l'envoyer, l'une au point B, et l'autre au point C, si elles agissaient séparément ; achevez le parallélogramme en menant des lignes parallèles et égales aux côtés AB et AC."

Les segments correspondent ici au déplacement d'autant plus grand que la vitesse est grande. Dans le chapitre "Théorie du mouvement", Sartre explique :

"La quantité de mouvement d'un corps s'estime par sa masse (M) et sa vitesse (V) prises ensemble, et composées l'une par l'autre (MV). La quantité du mouvement d'un corps n'est autre chose que la force qui lui a été imprimée pour le faire mouvoir. Or, comme cette force communique le même degré de vitesse à tous les grains de matière qui composent le mobile, il faut, pour avoir une idée de cette force, répéter la vitesse commune autant de fois qu'il y a de grains de matière ; ou ce qui revient au même, multiplier la vitesse du corps par sa masse."

La statique, encore appelée science des machines, est abordée comme une application de la mécanique. L'hydrostatique reprend la présentation descriptive de l'étude ancienne des fluides en équilibre à partir des faits expérimentaux, et les lois prennent l'allure d'énoncés : "la pression sur le fond des vases s'exerce en raison de la hauteur et de la base" selon Meaume (école centrale de Saintes) - où la pression désigne davantage la force pressante. Quant à l'hydrodynamique, lorsqu'elle est abordée, elle traite principalement des lois de l'écoulement : clepsydres, pompes, roues hydrauliques, vitesse des fleuves sont alors abordées comme des applications, probablement parce que les enseignants ne s'estiment pas compétents sur le sujet.

L'étude de l'air constitue une partie charnière. Elle se trouve placée différemment selon les professeurs : à l'intérieur de la mécanique, sous le nom d'aérostatique, dans une partie autonome ou encore à l'intérieur de la physique particulière.

Branches de la physique générale Différentes parties constitutives de chaque branche Quelques exemples d'objets d'étude, de concepts, de relations
Propriétés générales de la matière Etendue
Divisibilité
Porosité
Impénétrabilité
Mobilité
Raréfractibilité
Condensabilité
Compressibilité
Elasticité
Expériences d'illustration
Mécanique Equilibre

Mouvements et forces

 

Vitesse
Force
Quantité de mouvement
Pendules
Chocs
Mécanique du solide (statique, dynamique) Machines simples
Mécanique des fluides (hydrostatique, hydrodynamique) Théorème de Pascal
Principe d'Archimède
Ecoulements