L’objet de la physique est la modélisation du réel à travers la description d’une partie de l’espace désignée par le système. Cette description requiert le développement d’un formalisme mathématique : le modèle, « quelques lois qui résument des concepts plus complexes pour s’appliquer à des problèmes physiques » (Feynman, 1918–1988). Le modèle doit être vu comme une approximation de la réalité, une projection de celle ci dans un espace simplifié dont les dimensions sont choisies en fonction du problème à résoudre.
Le cours de L1 est développé en 3 parties.
1. De la descrition vectorielle aux équations algébriques
Modèle du point matériel des systèmes solides
Interactions extérieures modélisées par des forces conservatives et non conservatives
Travail d'une force, énergie cinétique, énergies potentielles, énergie mécanique
Théorème de l'énergie cinétique
2. Statique et dynamique des fluides
Modèle du fluide parfait incompressible
Relation fondamentale de la statique des fluides
Poussée d'Archimède
Théorème de Pascal
Théorème de Bernoulli
3. Premier principe de la thermodynamique. Bilans d'énergie
Modèle du gaz parfait
Premier principe de la thermodynamique
Calorimétrie
Conversion d'énergie travail–chaleur