Mathématiques et physique, une lutte constante dans ma tête.

[inviteac2efaf4]

Bonjour à tous.

Je suis en troisième année d'école d'ingénieur dans une école post-bac au Maroc et étudie le génie civil. Et j'ai de plus en plus le sentiment que mon attachement viscéral à la rigueur mathématique est en train de me pourrir la vie. Je m'explique : cette année, nous faisons beaucoup de physique appliquée et surtout de la RDM (Résistance des matériaux). Or dans cette matière précisément, je suis sans cesse indigné par les raccourcis douteux de mon prof (qui n'invente pourtant rien puisque tous les cours de RDM que j'ai pu consulter sur internet usent des mêmes procédés).
Pour que vous puissiez un tant soit peu comprendre mes propos, je vais vous donner un exemple : En RDM, dans un cours donné, on cherche les conditions que doit vérifier un réel F (qui est en fait la norme d'une force) pour vérifier une propriété A. On trouve comme condition nécessaire que F doit être égal à b*Pi, b appartenant à IN (entiers naturels). Et là, le prof déclare que l'on pose un F(critique) = 1*b=b et que tous les F supérieurs à ce F(critique) sont également solution...moi ça m'ulcère...en toute logique, si F diffèrent de b*Pi, la propriété n'est pas vérifiée ! De plus, c'est une condition nécessaire ET suffisante qui est requise et pas seulement une condition nécessaire...(mais bon, bien que le prof n'use que d'implications, il est clair au vu du raisonement qu'il y a équivalence. Mais bon, faut le dire, pas le passer sous silence)
Bon tout le bla bla sur la physique appliquée, l'esprit pratique etc., je veux bien l'admettre mais comment dois-je donc procéder devant mes exos ? Quand est-ce que j'utilise les maths et quand est-ce que je mets les résultats rigoureusement mathématiques de côté ? Vais-je devoir faire une expérience à chaque exercice pour savoir quel résultat mathématique est physiquement cohérent et lequel ne l'est pas ?

Alors dites le moi franchement, suis-je totalement à côté de la plaque (un oui me rassurerait bien plus qu'un non ) ?

Parfois, je me demande si je ne vais pas abandonner mes études d'ingé et aller en fac de maths. Mais bon, je ne peux qu'être réticent à cette idée : Je ne suis pas non plus un génie des maths et j'hésite vraiment à sacrifier tout ou partie de mes années d'études (j'ai déjà une année de retard pour raisons de santé donc ça commence à bien faire).

Qu'est ce que vous me conseilleriez ? Y a t-il quelqu'un parmi vous qui a été confronté au même problème. Parce que, blague à part, c'est en train de me pourrir la vie. Mon désarroi est à la hauteur de l'intérêt que je porte aux études (un intérêt d'ailleurs peut-être un tantinet excessif). Je passe des heures et des heures devant des cours de 7 ou 8 pages à essayer de déceler la logique dans des raisonnements qui me semblent douteux, et au final, je suis trop déprimé par mon incompréhension de ces cours pour faire quelque exercice que ce soit. Il n y a qu'en TD que je parviens à faire les exercices (le prof rôde et s'il me voit dubitatif devant mes cours, une discussion va automatiquement s'enclencher et je vais finir par insulter son cours et lui avec...donc je préfère me taire et faire les exos...) et étonnement, je m'en sors bien. Mais j'ai toujours l'impression que n'ayant pas vraiment compris le cours, je serai pris à défaut tôt ou tard.
Je précise tout de même que le professeur en question enseigne depuis 30 ans dans l'une des plus grandes écoles d'ingénieur marocaines si ce n'est la plus grande, et qu'il sait de quoi il parle, sans aucun doute possible. Mais quand bien-même, face à certaines de mes questions, il est absolument incapable de répondre (trop théoriques ?)

Bref, si vous pouviez m'aider, je vous en serais très reconnaissant.
Ma souffrance est réelle et croit exponentiellement.

Merci de m'avoir lu.
-----

[LPFR]

Bonjour.
La physique n'a rien à voir avec les maths. Elle utilise les maths comme un outil pour faire des calculs. C'est tout.
Mais vous avez été probablement "bercé" par des enseignements de physique qui étaient des maths déguisées et non de la physique.
La physique sert à décrire le monde réel dans lequel nous vivons. Rien dans ce monde n'est connu avec "précision mathématique" du fait même de l'imprécision de nos appareils de mesure. De plus, la plupart des phénomènes sont compliqués par un tas de phénomènes réels qui sont plus ou moins importants. En physique on sait faire la part de choses et décider quels sont les phénomènes qui sont secondaires et que l'on peut ignorer ou approcher par des comportements quantifiables. On sait que ce procédé empêchera d'obtenir des résultats exacts, mais il vaut mieux avoir des résultats approchés (avec des marges d'erreur connues) que pas de résultat du tout.
À quoi pourrait servir de faire des calculs en RDM avec une précision de 1 sur 1000000 si les dimensions et les propriétés mécaniques et élastiques des matériaux ne sont connues qu'avec une précision de 1% ?
Et c'est là toute la difficulté: savoir quelles sont les approximations que l'on peut se permettre dans chaque cas. Et ça ne s'apprend qu'avec l'expérience.
Bon courage.
Au revoir.

[Tiluc40]

Bonjour,

Haaaa!!! Le débat de la rigueur mathématique opposé au bon sens pratique des sciences appliquées. Ca me rappelle une blague que nous racontait notre prof de math en prépa.

On fait appel à un mathématicien, un phycisien et un chimiste pour leur demander d'étudier la théorie selon laquelle tous les nombres impairs sont premiers.
- Le mathématicien commence à compter : "1 est premier, 3 est premier, 5 est premier, 7 est premier, 9... Ha... 9 n'est pas premier, la théorie est donc fausse"
- Le physicien commence à compter : "1 est premier, 3 est premier, 5 est premier, 7 est premier. La théorie est vérifiée par les 4 premiers nombres impairs, donc elle est vraie pour tous les nombres impairs."
- Le chimiste commence à compter : "1 est premier, 3 est premier, 5 est premier, 7 est premier, 9 est premier, ..."

Evidemment, notre prof de physique/chimie en avait une aussi sur nos profs de math.

C'est l'histoire d'un prof de math qui décide de créer son entreprise de fabrication de vélos. Aucun vélo n'est sorti de l'usine : il avait commencé par rechercher la théorie de la bicyclette à N roues pour pouvoir l'appliquer à N=2

Parfois il faut se contenter d'approximations grossières, voire d'hypothèses pour remplacer les informations que nous n'avons pas pour aboutir, dans le temps qui nous est donné, à un résultat utilisable, sans pouvoir justifier en toute rigueur la validité de l'approximation ou des hypothèses. Et ce n'est pas toujours facile à gérer dans les métiers de l'ingéniérie (souhaitons que dans des secteurs comme le génie civil, les approximations restent raisonnables ). Le tout est de garder un oeil critique sur le résultat lorsqu'on le confronte aux observations.

[invite21348749873]

Bonjour
Je vous soumets cet avis de mon ancien prof d'Electrotechnique:
"Vous savez, B..., le bon ingénieur c'est celui qui est le plus précis dans la détermination des ordres de grandeur".

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour Tiluc.
Je connaissais l'histoire des nombres premiers mais avec une variante pour les physiciens:
1 est impair et premier.
3 est impair et premier.
5 est impair et premier.
7 est impair et premier.
9 est impair et pas premier.... erreur de calcul. On n'en tient pas compte.
11 est impair et premier.
13 est impair et premier.
...

Je crains que l'on se fasse déménager dans le forum de science amusante.
Cordialement,

[erik]

Ne pas oublier la variantes pour les informaticiens :
1 est impair et premier.
3 est impair et premier.
5 est impair et premier.
7 est impair et premier.
7 est impair et premier.
7 est impair et premier.
7 est impair et premier.
7 est impair et premier....

[Deedee81]

Salut,

Qu'est ce que vous me conseilleriez ?

Le métier d'ingénieur c'est le domaine de l'intuitif, du pragmatique,.... et certainement pas de la rigueur mathématique (même si on nous gave de mathématiques, je le sais, je suis ingénieur civil).

Normalement le contexte (expérimental ou théorique) permet de faire la différence entre "approché" et "rigueur". On a le même en physique d'ailleurs. Par exemple, on a une formule compliquée et on laisse tomber un terme car on "sait" qu'il est négligeable (en le justifiant ou en voyant que les résultats sont bon ou parce que d'autres ont vérifié ou parce que les calculs sont tellement tordus qu'on n'a de toute façon pas le choix ).

Il n'est pas rare autant chez les ingénieurs que ches les physiciens d'utiliser une formule, non parce que on l'a justifiée ou déduite rigoureusement mais simplement parce que on a constaté qu'elle marchait bien !

L'exemple RDM que tu donnes me semble bizarre (son F critique c'est pas plutôt 1*pi ? J'ai du mal à imaginer une valeur critique qui dépende d'un paramètre b arbitraire ) mais sans plus de détail c'est plutôt difficile à dire.

Maintenant, il se peut que tu ne sois pas du tout à l'aise avec ça. Ta voie trouver il faudra comme aurait dit Maitre Yoda.

variante pour les physiciens:
1 est impair et premier.
3 est impair et premier.
5 est impair et premier.
7 est impair et premier.
9 est impair et pas premier.... erreur de calcul. On n'en tient pas compte.
11 est impair et premier.
13 est impair et premier.

Tiens, c'est marrant, mais pour les ingénieurs 9 n'est pas une erreur de calcul mais une erreur de mesure

[LPFR]

... mais pour les ingénieurs 9 n'est pas une erreur de calcul mais une erreur de mesure

Re.
Merci, c'est enregistré.
A+

[inviteac2efaf4]

"
L'exemple RDM que tu donnes me semble bizarre (son F critique c'est pas plutôt 1*pi ? J'ai du mal à imaginer une valeur critique qui dépende d'un paramètre b arbitraire ) mais sans plus de détail c'est plutôt difficile à dire."

Justement, je suis tout à fait d'accord, une valeur critique ne devrait pas dépendre d'un paramètre, elle est une et unique il me semble. Et pourtant, on a un sin (F) = 0 donc F = b*Pi, ac b appartenant à IN.

Peut-être que jusque là, j'ai fais des maths déguisés en physique mais jusqu'à il y a peu, j'aimais beaucoup cette physique (fondamentale ?). J'étais en complet accord avec les approximations et je n'y voyais vraiment rien à redire. Mais de là à ce que l'on passe sous silence ce type d'approximation...je veux bien de l'imprécision, je ne suis pas aussi psychorigide que j'en ai l'air, mais je n'aime pas les démonstrations incomplètes. Quand on cherche à démontrer une propriété, que ce soit en mathématiques ou en physique, il me semble que l'on doit faire montre d'un minimum de rigueur (en physique notamment, on précise d'emblée les approximations que l'on va adopter de sorte que toute contestation de la démonstration est impossible ou du moins déraisonnée)

Mais je n'ai pas le sentiment que tous les domaines de la physique appliquée soient nécessairement en cause. Par exemple, en mécanique des sols, je me sens comme un poisson dans l'eau. Et pour autant, les propriétés usitées sont fondées sur des études exclusivement empiriques (donc pas vraiment de démonstration). Mais je n'y vois rien à redire. Tout simplement parce que l'on nous propose aucune tentative de démonstration. J'aime la physique, j'aime les applications, mais je n'aime pas les fausses démonstrations.

Bon, il se peut que je passe à côté des démos et que ce soit une méprise. Mais je n'ai pas le sentiment que ce soit le cas, vu la multiplicité des démos qui me semblent alambiquées ou incomplètes.
Tout ce que j'attends de mes profs, c'est qu'ils me disent que c'est de la RDM fondée sur la théorie des poutres, qu'il y a d'emblée une forte approximation, que la démonstration est de toute façon rigoureusement fausse et qu'on tombe bel et bien sur une absurdité, bref qu'on me rassure sur ma santé mentale

Allez j'arrête de vous casser les pieds, et félicitations à ceux qui sont parvenus à me lire de bout en bout

[Thé-Au-Riz]

bonjour

Sans vouloir transformer ce post en recueuil de blague entre physiciens, matheux et ingénieur, une que j'aime bien est celle ci

Lors d'un grand jeu télévisé, les trois concurrents se trouvent être un ingénieur, un physicien et un mathématicien. Ils ont une épreuve à réaliser. Cette épreuve consiste à construire une clôture tout autour d'un troupeau de moutons en utilisant aussi peu de matériel que possible. L'ingénieur fait regrouper le troupeau dans un cercle, puis décide de construire une barrière tout autour. Le physicien construit une clôture d'un diamètre infini et tente de relier les bouts de la clôture entre eux jusqu'au moment où tout le troupeau peut tenir dans le cercle.
Voyant ça, le mathématicien construit une clôture autour de lui-même et se définit comme étant à l'extérieur.

Bref, pour regrouper un peu tout ce qui a été dit, lorsqu'on fait de la physique (surtout appliquée, en ingénierie) il ne faut pas regarder sur la rigueur d'un calcul ou de la méthode employée. Car ces dernières reposent sur des hypothèses, valables ou non, et également pour cela qu'on définit des domaines de validité de certaines expression.

C'est très bien de vouloir être rigoureux, mais ne te fais pas du mal non plus ^^ Il faut préférer la rigueur du sens physique à la rigueur mathématique.

@+

[gatsu]

"
L'exemple RDM que tu donnes me semble bizarre (son F critique c'est pas plutôt 1*pi ? J'ai du mal à imaginer une valeur critique qui dépende d'un paramètre b arbitraire ) mais sans plus de détail c'est plutôt difficile à dire."

Justement, je suis tout à fait d'accord, une valeur critique ne devrait pas dépendre d'un paramètre, elle est une et unique il me semble. Et pourtant, on a un sin (F) = 0 donc F = b*Pi, ac b appartenant à IN.

Peut-être que jusque là, j'ai fais des maths déguisés en physique mais jusqu'à il y a peu, j'aimais beaucoup cette physique (fondamentale ?). J'étais en complet accord avec les approximations et je n'y voyais vraiment rien à redire. Mais de là à ce que l'on passe sous silence ce type d'approximation...je veux bien de l'imprécision, je ne suis pas aussi psychorigide que j'en ai l'air, mais je n'aime pas les démonstrations incomplètes. Quand on cherche à démontrer une propriété, que ce soit en mathématiques ou en physique, il me semble que l'on doit faire montre d'un minimum de rigueur (en physique notamment, on précise d'emblée les approximations que l'on va adopter de sorte que toute contestation de la démonstration est impossible ou du moins déraisonnée)

Mais je n'ai pas le sentiment que tous les domaines de la physique appliquée soient nécessairement en cause. Par exemple, en mécanique des sols, je me sens comme un poisson dans l'eau. Et pour autant, les propriétés usitées sont fondées sur des études exclusivement empiriques (donc pas vraiment de démonstration). Mais je n'y vois rien à redire. Tout simplement parce que l'on nous propose aucune tentative de démonstration. J'aime la physique, j'aime les applications, mais je n'aime pas les fausses démonstrations.

Bon, il se peut que je passe à côté des démos et que ce soit une méprise. Mais je n'ai pas le sentiment que ce soit le cas, vu la multiplicité des démos qui me semblent alambiquées ou incomplètes.
Tout ce que j'attends de mes profs, c'est qu'ils me disent que c'est de la RDM fondée sur la théorie des poutres, qu'il y a d'emblée une forte approximation, que la démonstration est de toute façon rigoureusement fausse et qu'on tombe bel et bien sur une absurdité, bref qu'on me rassure sur ma santé mentale

Allez j'arrête de vous casser les pieds, et félicitations à ceux qui sont parvenus à me lire de bout en bout

Salut,

Juste pour savoir...tu as essayé d'en parler à ton prof pour savoir ce qu'il en pensait ?
Parce que la réponse est pas si ouverte que ça :
- soit il te dit qu'effectivement on peut faire plus rigoureux mais que lui ça l'intéresse pas. Donc tu sais que quelque part le même raisonement peut être fait rigoureusement.
- soit il te dit que tu te goures dans le fait de penser que la démonstration est fausse ou alors que tu n'as pas compris quelque chose.

Je pense que dans les deux cas, ton problème va s'éclairer d'une façon ou d'un autre.

[inviteac2efaf4]

Ben malheureusement, mon prof ne se montre pas très disponible quand il s'agit de théorie pure. C'est le genre de questions auxquelles il me semble peu habitué et qui, je pense, lui paraissent presque inutiles. Peut-être que c'est propre à mon école mais j'ai l'impression qu'au Maroc, beaucoup de futurs ingénieurs sont près à tout gober sans interrogation aucune de sorte que beaucoup d'erreurs des profs passent quasi inaperçues. Donc c'est moi qui fais le sale boulot et qui reprends les profs (au risque de les agacer mais généralement, étant plutôt dans le vrai, ils acceptent mes remarques). Bref, mon esprit extrêmement critique me mène la vie dure...je pense que je devrais apprendre à dire amen un peu plus souvent mais la foi, ça a jamais été mon truc...
Cette obsession de la perfection est très dure à gérer. Je perçois des failles très souvent dans tous les raisonnements qu'on m'expose et le pire, c'est que j'ai beaucoup de mal à déceler ces failles. Je m'explique, je sens quasi instinctivement qu'il y a une faille quelque part mais pour cerner précisément la faille, il me faut bien des efforts. C'est peut-être pour cela que j'en veux à certains de mes profs de ne pas d'emblée définir les approximations, ce qui m'amène à me torturer pour déceler la faille. Je me demande aussi très souvent si je ne divague pas, étant donné que personne n'a l'air perturbé par tous les raisonnements auxquels nous sont confrontés au quotidien. Bref, je pense que tout cela est dû à un manque de confiance certain qui m'amène à quêter une maîtrise de tous les sujets abordés dans l'espoir de réhabiliter mon égo. Et c'est surement pour cette raison que je m'attache à l'outil mathématique, qui me semble être le seul à même de me faire accéder à cette maîtrise (un raisonnement mathématique, à peu d'exceptions près, est indiscutable donc peut-être maîtrisé )

Bref, merci de votre intérêt en tout cas.

[david_champo]

Salut,

Peut-être que c'est propre à mon école mais j'ai l'impression qu'au Maroc, beaucoup de futurs ingénieurs sont près à tout gober sans interrogation aucune de sorte que beaucoup d'erreurs des profs passent quasi inaperçues. Donc c'est moi qui fais le sale boulot et qui reprends les profs (au risque de les agacer mais généralement, étant plutôt dans le vrai, ils acceptent mes remarques). Bref, mon esprit extrêmement critique me mène la vie dure...je pense que je devrais apprendre à dire amen un peu plus souvent mais la foi, ça a jamais été mon truc...

Rassures-toi, ce n'est pas spécifique au Maroc. En France, en Université ou en école d'ingénieur, il se passe également la même chose. Il est probable que les questions viennent pour eux plus tard ou jamais. Mais en même temps, se poser trop de questions peut handicaper pour un travail dans l'industrie si ça débouche sur l'indécision... Et puis c'est plus facile d'enseigner des maths sans les comprendre la Physique qu'enseigner la Physique en développant sur la base des hypothèses les calculs théoriques (peut-être que ce n'est pas facile d'avoir toutes les connaissances et que ça demande beaucoup de temps, de lectures et d'investissement cérébral).

[invitec70e8574]

bonjour,
il me semble que tu dis quelquechose qui ne peut passer inaperçu : tu dis qu'en TD, pour eviter une discussion enflammée avec ton prof, tu te pousses pour faire les exos et que tu ne t'en sors pas trop mal.
Ne pourrais-tu pas t'en tenir, au moins pour la fin de ton année scolaire, à cette façon de travailler, y compris chez toi ? Cela t'évitera de faire monter la pression et de te rendre malade ou malheureux.
Et cet attachement rigoureux aux mathématiques qui, comme le dit un de tes correspondants, ne sont qu'un outils, ne cache-t-il pas autre chose, un besoin d'être rassuré par un raisonnement logique, un besoin de te sentir sur un terrain fiable ? Peut-être, sans aller jusqu'à faire un travail sur toi, devrais-tu faire la part des choses entre la science avec un grand S et tout ce qu'on peut projeter dessus inconsciemment, et ton vécu personnel ?
Bon courage et bonne année.

[gatsu]

Ben malheureusement, mon prof ne se montre pas très disponible quand il s'agit de théorie pure. C'est le genre de questions auxquelles il me semble peu habitué et qui, je pense, lui paraissent presque inutiles. Peut-être que c'est propre à mon école mais j'ai l'impression qu'au Maroc, beaucoup de futurs ingénieurs sont près à tout gober sans interrogation aucune de sorte que beaucoup d'erreurs des profs passent quasi inaperçues. Donc c'est moi qui fais le sale boulot et qui reprends les profs (au risque de les agacer mais généralement, étant plutôt dans le vrai, ils acceptent mes remarques). Bref, mon esprit extrêmement critique me mène la vie dure...je pense que je devrais apprendre à dire amen un peu plus souvent mais la foi, ça a jamais été mon truc...
Cette obsession de la perfection est très dure à gérer. Je perçois des failles très souvent dans tous les raisonnements qu'on m'expose et le pire, c'est que j'ai beaucoup de mal à déceler ces failles. Je m'explique, je sens quasi instinctivement qu'il y a une faille quelque part mais pour cerner précisément la faille, il me faut bien des efforts. C'est peut-être pour cela que j'en veux à certains de mes profs de ne pas d'emblée définir les approximations, ce qui m'amène à me torturer pour déceler la faille. Je me demande aussi très souvent si je ne divague pas, étant donné que personne n'a l'air perturbé par tous les raisonnements auxquels nous sont confrontés au quotidien. Bref, je pense que tout cela est dû à un manque de confiance certain qui m'amène à quêter une maîtrise de tous les sujets abordés dans l'espoir de réhabiliter mon égo. Et c'est surement pour cette raison que je m'attache à l'outil mathématique, qui me semble être le seul à même de me faire accéder à cette maîtrise (un raisonnement mathématique, à peu d'exceptions près, est indiscutable donc peut-être maîtrisé )

Bref, merci de votre intérêt en tout cas.

Je te rassure tu n'as aucun problème de santé mentale ! Je crois juste que tu n'es pas fait pour être ingénieur . Si tu tiens vraiement à faire un métier dans l'ingénierie pure alors oui il faudra que tu travailles sur toi. Il faut savoir qu'il existe des métiers de modélisations numériques et de programmation dont le but des gens qui le font est de faire les maths et la physique rigoureuses et les implémenter dans un logiciel dédier à des utilisateurs ingénieurs...c'est peut être une voie pour toi si la recherche ne t'intéresse définitivement pas.