Programme des cours 2024-2025
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ATTENTION : version 2023-2024 de l'engagement pédagogique
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| MECA0011-1 | |||||
Mécanique 1
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Durée :
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| Statique : 24h Th Mesures et cinématique : 24h Th |
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Nombre de crédits :
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Nom du professeur :
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| Statique : Michaël Nahant
Mesures et cinématique : Alain Thiry |
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Coordinateur(s) :
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| Michaël Nahant | |||||
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Langue(s) de l'unité d'enseignement :
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| Langue française | |||||
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier | |||||
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Unités d'enseignement prérequises et corequises :
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| Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme | |||||
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Contenus de l'unité d'enseignement :
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| La Mécanique est une discipline de la Physique qui étudie les mouvements, les déformations ou les états d'équilibre des systèmes physiques. Elle comporte trois parties : - la cinématique : il s'agit de l'étude du mouvement sans tenir compte des forces qui le créent (du point et du solide), - la dynamique : il s'agit de l'étude du mouvement en lien avec les forces qui le créent, elle concerne l'accélération des masses (du point, du solide), - la statique : il s'agit de l'étude des conditions d'équilibre sous l'action de forces (du point, du solide). Le présent cours traite de la Statique ainsi que de la Cinématique. Il introduit également la théorie des mesures expériementales et de l'estimation des incertitudes de mesure. La Dynamique sera étudiée dans le cours de Dynamique et énergies au second quadrimestre du Bloc 1. |
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Statique
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| La statique est une branche de la mécanique en physique qui étudie les forces et les moments appliqués aux corps au repos. Elle se concentre sur l'équilibre des forces pour garantir que les objets restent immobiles ou en mouvement constant. En d'autres termes, la statique analyse les conditions nécessaires pour qu'un système soit en équilibre, c'est-à-dire que la somme des forces et des moments soit nulle. Pour un ingénieur, la statique est cruciale car elle permet de concevoir des structures sûres et stables. Par exemple, dans le domaine du génie civil, la statique est utilisée pour calculer les forces dans les ponts, les bâtiments et autres infrastructures afin de s'assurer qu'ils peuvent supporter les charges sans s'effondrer. De même, en génie mécanique, elle aide à concevoir des machines et des composants qui ne se déforment pas sous l'effet des forces appliquées. En somme, la maîtrise de la statique est essentielle pour garantir la sécurité et la fiabilité des constructions et des mécanismes. Table des matières : - Introduction, définitions, quantités scalaires et vectorielles. - Rappel de calcul vectoriel: addition, décomposition, produit scalaire, produit vectoriel. - Moment de force en physique, couple de forces. - Réduction d'un système de forces - Centre de masse, de gravité - Diagramme du corps libre: action-réaction, contraintes géométriques. - Equilibre statique d'une particule, d'un corps. - Lois et coefficients du frottement sec. - Glissement ou versement. |
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Mesures et cinématique
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| Théorie des mesures et incertitudes: Notions d'incertitudes absolues et relatives, incertitudes sur les mesures indirectes, chiffres significatifs, réalisation d'un graphique, régression linéaire. Cinématique: Etude des mouvements, trajectoires, vitesses et accélérations. |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
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Statique
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Les objectifs d'apprentissage d'un cours de statique sont multiples et visent à fournir aux étudiants une compréhension approfondie des principes fondamentaux de l'équilibre des forces. Voici quelques objectifs clés :
Pour atteindre ces objectifs, il est important de pouvoir : - S'approprier les notions et méthodes développées dans le cours (pouvoir les justifier, pouvoir les expliquer, pouvoir les appliquer,...) - Résoudre des exercices de difficulté croissante (analyse du problème, raisonnement, calculs, regards critique sur la solution obtenue, rédaction d'une solution) . |
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Mesures et cinématique
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| Evaluer les incertitudes sur un résultat issu de mesures expérimentales, s'interroger sur la méthode la mieux adaptée pour réaliser ces mesures. Déterminer les paramètres qui peuvent améliorer la précision des mesures et établir une loi par l'analyse des dépendances des paramètres mésurés. Acquérir les notions fondamentales de la cinématique : notions de vitesse et d'accélération linéaire et angulaire ; mouvements plans et tridimensionnels ; accélération normale et tangentielle ; mouvement rectiligne uniforme et uniformément varié ; mouvement circulaire uniforme et uniformément varié ; tir parabolique. Analyser l'énoncé d'un exercice exprimé en français ou en anglais, formuler les hypothèses, rechercher le contexte théorique qui s'y rapporte, établir les relations et résoudre mathématiquement. |
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Savoirs et compétences prérequis :
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Statique
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| Calcul vectoriel élémentaire à 3D, calcul algébrique
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Mesures et cinématique
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| Connaissances mathématiques et physiques de base de l'enseignements secondaire. | |||||
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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Statique
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| Cours magistral et exercices dirigés. | |||||
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Mesures et cinématique
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| Cours théorique magistral illustrés par des exemples et exercices. | |||||
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Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
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Statique
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| Présentiel | |||||
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Mesures et cinématique
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| présentiel. | |||||
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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Statique
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| Il existe un syllabus, disponible sur MyHERS. Références bibliographiques recommandées : - Introduction to Mechanics for engineers, Andy Ruina and Rudra Pratap, 2019. - Engineering Statics: Open and Interactive. Daniel W. Baker, William Haynes, 2024. |
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Mesures et cinématique
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| Il existe un syllabus disponible sur MyHERS. Références bibliographiques du cours : "Cours de physique vol.1: mécanique", Harris Benson, ed. De Boeck Université, ou tout autre livre de mécanique comportant un chapitre de cinématique. "Incertitudes expérimentales", F-X Bally, J-M Berroir, Centre de préparation inter-universitaire à la préparation physique de Montrouge. Cours de Mesures et Cinématique 1BSI - G. Troessaert - HERS Arlon Cours de Physique 1BEM - P. Cartry - HERS Arlon |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Pondération: 1 pour mesures et cinématiques et 1 pour statique Chacune des deux activités d'apprentissage fait l'objet d'un examen distinct. Les acquis d'apprentissage terminaux des activités d'apprentissage composant l'unité d'enseignement sont trop différents pour faire une évaluation intégrée. L'intégration se fera dans le cours de dynamique du second quadrimestre |
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Statique
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| Examen écrit organisé en session, consistant à résoudre des problèmes et exercices de Statique, d'un niveau de difficulté similaire à celui des exercices effectués en classe. Les critères d'évaluation portent à la fois sur la méthodologie employée ainsi que sur l'exactitude des résultats obtenus. |
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Mesures et cinématique
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| Examen écrit organisé en session, consistant à résoudre des problèmes et exercices de Mesures et de Cinématique, d'un niveau de difficulté similaire à celui des exercices effectués en classe. Les critères d'évaluation portent à la fois sur la méthodologie employée ainsi que sur l'exactitude des résultats obtenus. |
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Stage(s) :
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Mesures et cinématique
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| Aucun | |||||
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Remarques organisationnelles :
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Statique
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| Le syllabus du cours contient de nombreux exercices d'application. | |||||
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Mesures et cinématique
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| Des exercices d'application sont disponibles dans le syllabus. | |||||
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Contacts :
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Statique
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| A l'institut, sur rendez-vous. | |||||
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Mesures et cinématique
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| A l'institut sur RDV ou par mail | |||||
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Notes en ligne :
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Mesures et cinématique
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 | Grandeurs fondamentales et dérivées - Erreurs de mesures Grandeurs et erreurs de mesures |
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| Mesures Laboratoire Utilisation des appareils mis à disposition, laboratoires incluants les erreurs de mesures. Utilisation du pied à coulisse, Utilisation du sphéromètre, Essai de flexion, Mesure de la densité par la poussée d'Archimède, Mesure de l'indice de réfraction, Utilisation d'un prisme, Mesure de la distance focale d'une lentille. |
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