Physique I au Politecnico : à quoi s'attendre en première année

Au Politecnico de Milan, il n'existe pas de cours unique appelé « Physique I » : le premier cours de physique porte des noms différents selon le cursus — Fisica (code 051124, 12 CFU, domaine ICT), Fondamenti di Fisica Sperimentale (12 CFU, Génie mécanique), Fisica Sperimentale per Gestionali (10 CFU) — mais tous couvrent le même noyau : mécanique et thermodynamique, avec une introduction aux interactions élémentaires (gravitationnelles et de Coulomb). Il se déroule au second semestre de la première année, avec un prérequis explicite, Analyse mathématique 1 : le formalisme mathématique est obligatoire, et non optionnel comme au lycée. Ondes, électromagnétisme, optique et physique moderne ne sont pas au programme de première année — ils arrivent en Physique II, en deuxième année.

Chaque année, les étudiants qui arrivent au Politecnico en attendant la « Physique I » se heurtent à deux surprises. La première : le cours porte un nom différent selon le cursus, avec des codes et des CFU différents. La seconde, plus importante : dès le premier jour, on utilise dérivées et intégrales de manière systématique, et non plus comme des « astuces » à appliquer de temps en temps comme au lycée. La physique du Politecnico n'est pas la physique du lycée « en accéléré » — c'est autre chose, exprimée dans un langage différent.

Ce guide s'adresse aux étudiants qui s'apprêtent à entrer au Politecnico ou qui sont en première année et veulent comprendre à quoi s'attendre vraiment. Toutes les données que tu y trouveras sont tirées des règlements officiels Polimi 2025/26 et des fiches des différents cours. Aucun « à mon avis » sur les contenus et les modalités : les programmes sont publics, et nous les rapportons tels qu'ils sont.

Dans ce guide :

• Les noms du cours : pourquoi « Physique I » n'existe pas au Polimi
• Le cours FISICA 051124 (12 CFU, ICT)
• Fondamenti di Fisica Sperimentale (Mécanique)
• Le programme réel : mécanique et thermodynamique
• Ce qu'il n'y a PAS en première année (et qui vient ensuite)
• La vraie différence avec la physique du lycée
• Examens et manuels
• Comment se préparer avant et pendant le cours
• FAQ

Les noms du cours : pourquoi « Physique I » n'existe pas au Polimi

L'une des premières sources de confusion pour les nouveaux étudiants est la variété de noms du premier cours de physique au Politecnico. En cherchant « Physique I » dans le programme des études, on ne trouve rien — le cours existe, mais sous des dénominations différentes selon le cursus.

Voici la carte des noms réels en première année, selon les règlements Polimi 2025/26 :

Tous ces cours se situent au second semestre de la première année, ont pour prérequis strict l'Analyse mathématique 1 (suivie au premier semestre) et couvrent le noyau « physique classique de première année » — avec de petites variantes d'étendue que nous verrons dans les paragraphes suivants.

En pratique, pour les étudiants et les familles : quand on parle de « préparer la Physique I », on désigne presque toujours l'un de ces trois cours. Le contenu central est le même ; ils diffèrent par quelques sujets secondaires et par le poids accordé à l'électrostatique et à la magnétostatique.

Le cours FISICA 051124 (12 CFU, ICT)

Pour donner un exemple concret, prenons le cours le plus cité : FISICA code 051124, 12 CFU, première année second semestre, en italien, valable pour le Génie informatique, électrique, électronique et automatique. La fiche officielle du Politecnico en décrit la structure et les contenus de façon très précise.

Données officielles du cours (Polimi 2025/26, fiche d'enseignement 051124) :

• CFU : 12 (la physique vaut plus que la quasi-totalité des autres cours de première année)
• Secteur scientifique disciplinaire : PHYS-03/A
• Total d'heures en présentiel : 120 en salle (72 de cours + 48 de travaux dirigés) + 180 d'étude individuelle, pour un total de 300 heures étudiant
• Année et semestre : première année, second semestre
• Langue : italien
• Prérequis explicite : « L'enseignement fait usage du formalisme mathématique développé dans l'enseignement d'Analyse mathématique 1 »
• Évaluation : épreuve écrite avec questions ouvertes (numériques et théoriques) ; possibilité de deux épreuves partielles en cours de semestre ; éventuel oral complémentaire

Autrement dit : 300 heures d'étude au total en un seul semestre, entre cours, travaux dirigés et travail à la maison. C'est une charge proche du maximum prévu pour un cours d'ingénierie de première année, et cela n'a de sens que si l'Analyse 1 a déjà été assimilée, car tous les raisonnements — de la cinématique au premier principe de la thermodynamique — s'expriment sous forme de dérivées, d'intégrales et d'équations différentielles.

Fondamenti di Fisica Sperimentale (Mécanique)

Pour le Génie mécanique, l'équivalent s'appelle Fondamenti di Fisica Sperimentale, 12 CFU, toujours au second semestre de la première année. La structure horaire et la charge étudiant sont analogues (300 heures au total), et le prérequis d'Analyse mathématique 1 reste identique.

La principale différence par rapport à FISICA 051124 est l'étendue : selon les descriptions officielles et la page du Département de Physique du Politecnico (fisi.polimi.it/it/offerta-formativa), le cours pour le Génie mécanique couvre plus systématiquement l'électrostatique et la magnétostatique que le 051124, en les traitant comme des blocs à part plutôt que comme un chapitre de clôture. Il n'en reste pas moins que le noyau principal — mécanique du point et du corps rigide, fluides, thermodynamique classique — est le même.

Pour l'Ingénierie de gestion, le cours de 10 CFU a un plan plus compact et moins de temps pour les approfondissements, mais reste dans le même périmètre conceptuel.

Le programme réel : mécanique et thermodynamique

Venons-en à ce que l'on étudie vraiment. Le programme officiel de FISICA 051124, tel qu'il figure sur la fiche officielle du cours, comprend 13 grands thèmes dans l'ordre pédagogique :

1. Introduction à l'étude de la physique : grandeurs physiques et leur mesure
2. Cinématique du point matériel
3. Principes de la dynamique du point matériel et forces
4. Travail et énergie
5. Cinématique et dynamique dans les référentiels non inertiels
6. Interactions élémentaires entre masses et entre charges électriques
7. Dynamique des systèmes de points matériels
8. Éléments de dynamique du corps rigide
9. Mécanique des fluides
10. Introduction à la thermodynamique
11. Premier principe de la thermodynamique
12. Second principe de la thermodynamique
13. Théorie cinétique des gaz

Le message est clair : le premier cours de physique au Polimi est un cours de mécanique et de thermodynamique, avec une introduction aux interactions gravitationnelles et de Coulomb en guise d'aperçu des forces fondamentales. Pas d'optique, pas d'électromagnétisme dynamique, pas de physique des ondes au sens plein : tout cela vient ensuite.

La mécanique du Polimi est plus étendue que celle du lycée pour deux raisons précises. Premièrement : le corps rigide, avec moment d'inertie, équation d'Euler, roulement sans glissement, est traité en profondeur — au lycée, il n'est généralement qu'effleuré. Deuxièmement : les référentiels non inertiels, avec forces apparentes (centrifuge, Coriolis), constituent un chapitre à part entière au Polimi et sont quasi absents au lycée. Pour consolider les bases de cinématique et de dynamique du lycée avant l'université, notre guide sur la mécanique au lycée : cinématique et dynamique est utile — c'est le point de départ naturel.

La thermodynamique du Polimi va au-delà du « p·V = n·R·T » du lycée : on aborde la théorie cinétique des gaz avec dérivation statistique, le second principe traité formellement (entropie, irréversibilité) et les cycles thermodynamiques complets.

Ce qu'il n'y a PAS en première année (et qui vient ensuite)

Une surprise fréquente pour qui s'attend à une « physique plus complète » en première année : les ondes, l'électromagnétisme, l'optique et la physique moderne ne sont pas au programme de Physique I au Polimi. Tout cela arrive en deuxième année, dans des cours distincts qui peuvent s'appeler Physique II, Ondes, Électromagnétisme ou Optique, selon le cursus.

En particulier, en première année, on n'étudie PAS :

• Les ondes mécaniques (cordes, ondes sonores, principe de superposition)
• Les ondes électromagnétiques (équations de Maxwell, propagation)
• L'induction électromagnétique (loi de Faraday, Lenz, auto-induction)
• Les circuits en régime variable (RLC, phénomènes de résonance)
• L'optique physique (interférence, diffraction, polarisation)
• La physique moderne (relativité, physique quantique, atome, structure de la matière)

Pour l'optique géométrique, l'électrostatique avancée et des éléments de magnétostatique, il y a en revanche un traitement élémentaire en première année (surtout dans le cours de Génie mécanique). Mais le tableau complet — celui que l'on voit au lycée dans la seconde partie de la terminale — relève, au Polimi, de la deuxième année.

En pratique : si au lycée tu as préféré l'électromagnétisme à la mécanique, sache qu'en première année, c'est la mécanique qui revient. Ce n'est pas un problème — il est simplement utile de le savoir pour ne pas arriver avec de fausses attentes.

La vraie différence avec la physique du lycée

Sur ce point, il vaut la peine d'être explicite, car c'est là que se joue la différence entre un étudiant qui démarre bien et un autre qui se retrouve en difficulté en mars. La physique du Polimi n'est pas « plus difficile » parce qu'elle traite de sujets plus exotiques (au contraire : comme on l'a vu, la première année, c'est mécanique et thermodynamique, les mêmes thèmes qu'au lycée). Elle est différente par la façon dont elle les traite.

Différence 1 — Le formalisme mathématique est obligatoire. Le prérequis de la fiche 051124 est explicite : le cours utilise le formalisme de l'Analyse 1. La vitesse, c'est dx/dt, écrit et utilisé comme une dérivée, et non comme « Δs sur Δt ». Le travail, c'est ∫F·ds, calculé comme une intégrale, et non comme « F fois s quand la force est constante ». Newton, c'est m·d²x/dt² = F, c'est-à-dire une équation différentielle qu'il faut savoir interpréter. Celui qui, au lycée, a étudié la physique comme une « liste de formules » se retrouve désorienté ; celui qui a étudié les mathématiques comme un outil au service de la physique est avantagé — un thème que nous approfondissons dans mathématiques et physique : la connexion.

Différence 2 — Les référentiels non inertiels. Au lycée, on travaille presque toujours dans des référentiels inertiels ; le Polimi consacre un chapitre entier à ceux qui sont non inertiels, avec forces apparentes (centrifuge, Coriolis). C'est un chapitre conceptuellement nouveau, à aborder en sachant qu'il est normal de peiner les premières semaines.

Différence 3 — Le corps rigide est traité sérieusement. Moment d'inertie, tenseur d'inertie (au moins introduit), roulement sans et avec glissement, dynamique du gyroscope. Au lycée, c'est une matière souvent sautée ; au Polimi, c'est un bloc central qui pèse plusieurs points à l'examen.

Différence 4 — La théorie cinétique et le second principe. La thermodynamique du lycée s'arrête à « pV = nRT ». Au Polimi, on entre dans la dérivation statistique de la pression et dans la formulation formelle du second principe (l'entropie comme fonction d'état). C'est un saut conceptuel important : la physique devient aussi probabiliste.

Différence 5 — La charge horaire. 300 heures en un semestre, cela veut dire 18 à 20 heures par semaine rien que pour la physique (cours + travaux dirigés + étude). Ajoute les autres cours du semestre, et tu comprends pourquoi, sans une méthode de travail efficace, on se retrouve vite débordé.

Examens et manuels

L'examen de FISICA 051124 comprend une épreuve écrite avec des questions ouvertes, numériques et théoriques. La fiche officielle signale aussi la possibilité de passer l'examen sous forme de deux épreuves partielles en cours de semestre (une à mi-semestre, une à la fin), une formule très prisée des nouveaux étudiants car elle répartit la charge. Oral complémentaire possible, à la discrétion de l'enseignant. La bibliographie conseillée sur la fiche énumère plusieurs manuels — tous facultatifs, mais avec des critères de choix utiles pour s'orienter :

• Focardi, Massa, Uguzzoni, Villa — *Fisica Generale* : vaste et théorique, excellent pour qui veut une référence complète allant au-delà du programme.
• Mazzoldi, Nigro, Voci — *Fisica Vol. I* : probablement le manuel le plus répandu au Polimi, équilibré entre théorie et exercices.
• Duò, Taroni — *Fisica: Meccanica e Termodinamica* : conçu explicitement pour le cours 051124, il suit de près le programme.
• Recueils d'exercices de Longhi-Nisoli-Osellame-Stagira, Magni-Cerullo, Zani-Duò-Taroni : tous issus de l'environnement du Politecnico, indispensables pour s'entraîner sur les problèmes typiques de l'examen.

Pour presque tout le monde, le couple « manuel + recueil d'exercices » issu de la même équipe enseignante que le cours est le choix le plus efficace, car il aligne le langage et les notations sur ceux utilisés en cours et à l'examen.

Comment se préparer avant et pendant le cours

Une préparation efficace à la Physique I au Polimi se joue sur deux fronts : arriver en février (début du second semestre) avec des bases solides du lycée et en analyse 1, et tenir pendant le semestre un rythme de travail régulier au lieu de courir après le retard en fin de cours.

Avant le début du cours (été – premier semestre) :

• Consolider l'Analyse 1. C'est un prérequis explicite. Dérivées, intégrales et équations différentielles du premier et du second ordre doivent être fluides. Si l'Analyse 1 se passe mal, la Physique I devient bien plus dure qu'elle ne devrait l'être.
• Réviser la mécanique du lycée avec un œil neuf. Non pour répéter ce que tu savais déjà, mais pour réécrire cinématique et dynamique dans le langage du calcul (v = dx/dt, F = m·d²x/dt², le travail comme intégrale). La mécanique au lycée et la physique du TOLC-I sont d'excellentes bases.
• De l'aisance avec les vecteurs. Produit scalaire, produit vectoriel, décomposition selon des axes obliques. C'est le pain quotidien de la Physique I, et si, au lycée, ils ont été survolés, c'est le moment de les remettre d'aplomb.

Pendant le semestre :

• Un travail hebdomadaire, non par blocs. Les 18 à 20 heures hebdomadaires de physique doivent être réparties : 6 heures de cours magistral, 4 heures de travaux dirigés, 8 à 10 heures d'étude individuelle entre exercices et théorie. Sauter ne serait-ce qu'une semaine, c'est accumuler un retard difficile à rattraper.
• Les exercices avant la théorie, mais intelligemment. Le manuel et les cours donnent la théorie ; les exercices obligent à l'utiliser. L'erreur classique consiste à lire le chapitre, prendre des notes, puis tenter les exercices : mieux vaut inverser, parcourir le chapitre d'un coup d'œil, tenter aussitôt les exercices, revenir à la théorie quand on bloque.
• Profiter des épreuves partielles. Si l'enseignant les propose, les passer réduit le risque de l'examen final « tout d'un coup » et fournit un retour intermédiaire sur la préparation.

Dans notre travail avec les étudiants du Politecnico, ce que nous voyons le plus souvent, c'est ceci : des étudiants intelligents qui, au lycée, s'en sortaient sans méthode structurée, et qui, en Physique I, doivent pour la première fois s'en construire une. Nos cours particuliers de physique sont souvent un travail sur deux fronts : les mathématiques (formalisme, exercices guidés) et la physique (concepts, problèmes typiques du Polimi), car c'est là que la plupart des étudiants bloquent : à l'endroit où l'une s'appuie sur l'autre. Pour ceux qui ont aussi besoin de solidifier les bases d'analyse, nous travaillons en parallèle sur les cours particuliers de mathématiques.

Une préparation efficace à la Physique I, ce n'est pas « étudier plus » — c'est étudier mieux, avec une méthode qui reconnaisse où finit le lycée et où commence l'université.

FAQ

Existe-t-il un cours « Physique I » au Politecnico de Milan ? Littéralement, non. Il existe plusieurs cours qui correspondent au premier cours de physique selon les cursus : FISICA (code 051124, 12 CFU, domaine ICT), FONDAMENTI DI FISICA SPERIMENTALE (12 CFU, Génie mécanique), FISICA SPERIMENTALE PER GESTIONALI (10 CFU). Tous couvrent le même noyau : mécanique et thermodynamique.

Quand fait-on de la physique en première année ? Au second semestre. Tous les cours de physique de première année au Polimi se situent au second semestre, avec pour prérequis l'Analyse mathématique 1 (suivie au premier semestre).

Combien d'heures d'étude la Physique I demande-t-elle ? Le cours de 12 CFU prévoit officiellement 300 heures d'étude au total (120 en salle + 180 individuelles) en un semestre. Concrètement : 18 à 20 heures par semaine, en comptant cours, travaux dirigés et étude à la maison.

Étudie-t-on les ondes et l'électromagnétisme en première année ? Non. Le programme de première année couvre la mécanique (point matériel, corps rigide, référentiels non inertiels, fluides) et la thermodynamique (premier et second principes, théorie cinétique). Ondes, électromagnétisme, optique physique et physique moderne arrivent en deuxième année, dans des cours du type Physique II ou Ondes.

Faut-il maîtriser dérivées et intégrales dès le départ ? Oui. La fiche officielle du cours 051124 précise explicitement que l'on utilise le formalisme de l'Analyse mathématique 1. La vitesse comme dérivée, le travail comme intégrale, Newton comme équation différentielle : le calcul n'est pas optionnel, c'est le langage du cours.

À quel point la physique du Polimi diffère-t-elle de celle du lycée ? Beaucoup, mais pas par les sujets — ce sont les mêmes. Elle diffère par le formalisme mathématique (obligatoire dès le premier jour), par l'étendue de sujets comme le corps rigide et les référentiels non inertiels, et par le niveau de rigueur en thermodynamique. Il est normal que les premières semaines soient ardues, même pour de bons étudiants.

Comment se préparer avant de commencer le cours ? Trois choses : consolider l'Analyse 1 (c'est un prérequis explicite) ; réviser la mécanique du lycée en la réécrivant dans le langage du calcul ; s'entraîner avec les vecteurs (produits scalaire et vectoriel, décompositions). Si ces bases sont solides, le cours devient un défi normal ; si elles sont fragiles, il devient bien plus dur.

Vaut-il mieux passer les épreuves partielles ou l'examen final ? Il vaut presque toujours mieux passer les épreuves partielles si l'enseignant les propose : elles répartissent la charge et donnent un retour intermédiaire. L'examen final « tout d'un coup » n'est une option raisonnable que pour ceux qui ont une méthode très solide et préfèrent concentrer leur étude.

À lire également :

• La mécanique au lycée : cinématique et dynamique
• Physique du TOLC-I : sujets et quoi étudier
• Mathématiques et physique : la connexion
• Guide complet de préparation au TOL Polimi
• Cours particuliers de physique à Milan