Programme des cours 2024-2025
PHYS3034-1  
Physique appliquée 1
  • Mécanique
  • Thermodynamique 1
Durée :
Mécanique : 36h Th, 12h Pr
Thermodynamique 1 : 24h Th
Nombre de crédits :
Bachelier en chimie, orientation environnement6
Nom du professeur :
Mécanique : Pierre Cartry
Thermodynamique 1 : Pierre Cartry
Coordinateur(s) :
Pierre Cartry
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Voir les informations données pour les deux cours. Pas d'évaluation intégrées afin de permettre aux étudiants d'acquérir progressivement les compétences transversales. Cependant les notions d'énergie, travail et puissance du cours de physique sont évidemment considérées maîtrisées pour le cours de thermodynamique et des exercices transversaux dans ce domaine peuvent être exigés dans le cours de thermodynamique.
Mécanique
Contenu :
Introduction:
Objet de la physique, grandeurs et unités, le système international de mesures, éléments de calcul vectoriel.
Cinématique du point matériel :
Systèmes de référence et relativité du mouvement, vecteurs position et déplacement, vecteurs vitesses moyenne et instantanée, vecteurs accélérations moyenne et instantanée, effets physiologiques. Les mouvements: MRU, MRUV, MCU, MCUV, parabolique.
Statique :
Notion de force, réduction d'un système de forces, interactions réciproques, principales forces rencontrées : interactions gravitationnelles, force élastique, frottement..., moment de force, recherche du centre de gravité, recherche des conditions d'équilibre pour les solides, stabilité de l'équilibre.
Dynamique du point matériel : première et deuxième lois de Newton, conditions de validité, impulsion et quantité de mouvement, conservation de la quantité de mouvement, dynamique du mouvement rectiligne, du mouvement circulaire uniforme. Travail, puissance et énergie: différents aspects de l'énergie mécanique, conservation de l'énergie, théorème de l'énergie cinétique.
Dynamique du solide en rotation: moment d'une force par rapport à un axe, moment d'inertie et moment cinétique, conservation du moment cinétique, comparaison de la dynamique de translation et de la dynamique de rotation.
Thermodynamique 1
Notions de chaleur et température. Thermométrie. Dilatométrie. Calorimétrie. Les différents états de la matière (solide, gaz, liquide).Les changements d'état. Lois des gaz parfaits, 1er principe de la thermodynamique. Notions de système et environnement. Premier principe de la thermodynamique. Processus isotherme, isochore, isobare, adiabatique. Cycle de Carnot, rendement d'un cycle.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
Mécanique
Objectifs :



  • Acquérir les bases de physique nécessaires pour les métiers accessibles aux bacheliers chimie - environnement et pour aborder les autres cours plus spécifiques.
  • Renforcer la démarche expérimentale largement développée dans les laboratoires de chimie grâce aux laboratoires de mécanique, plus particulièrement en ce qui concerne la problématique des mesures et le traitement des données.
  • Acquérir une capacité à résoudre des problèmes et exercices de mécanique rationnelle d'un niveau mathématique raisonnable. (Résolution d'équations et de systèmes d'équations, calcul vectoriel dans le plan, bases de géométrie du plan (triangle semblables...), trigonométrie de base, dérivées et intégrales élémentaires). La résolution de problèmes implique de pouvoir extraire les données nécessaires d'un énoncé et, si nécessaire, de les représenter sur un schéma adapté.
Thermodynamique 1
L'étudiant, à la fin du cours, doit être capable de :







  • Expliquer et appliquer les notions de dilatométrie.
  • Expliquer les notions de chaleur, température, pression
  • Exploiter les principes de la calorimétrie pour résoudre un problème donné
  • Expliquer les notions liées aux changements d'état de la matière et résoudre des problèmes liés à ces notions.
  • Connaître et appliquer la loi des gaz parfaits
  • Exploiter les deux principes de la thermodynamique pour résoudre un problème donné
  • Déterminer les échanges énergétiques ainsi que les valeurs des variables décrivant un cycle théorique
Savoirs et compétences prérequis :
Thermodynamique 1
Enseignement secondaire. (outils mathématiques de base, notion d'énergie et unités)
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Mécanique
Cours magistral soutenu par la possibilité laissée aux étudiants d'intervenir et de poser des questions et accompagné de nombreux exercices dirigés et applications, surtout par des laboratoires pratiques.
Thermodynamique 1
Cours transmissif où les étudiants sont invités à participer dans lequel sont insérés des séances d'exercices appliquant la théorie du cours. Deux séances de laboratoire (calorimétrie et loi des gaz)
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Mécanique
Présentiel, obligatoire pour les pratiques de laboratoire, conseillé pour le reste + travail à domicile (étude , rédaction de rapports de laboratoire et exercices à préparer).
Thermodynamique 1
présentiel.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Mécanique
  • HECHT E., « Physique », De Boeck 1999.
  • KANE J., STERNHEIM M., ,, Physique ", Dunod, Paris 2004 3ème édition.
Thermodynamique 1
Notes dactylographiées
   Références:


  • Le Recknagel tome I
  • Physique Hecht
 
Modalités d'évaluation et critères :
La pondération entre les deux AA est la suivante : 66% pour le cours de mécanique et 34% pour la thermodynamique.
Mécanique
Le cours comporte les évaluations suivantes :
4 devoirs liés aux évaluations suivantes : (les interros sont dispensatoires de l'examen à 50%)
Interro 1 (mesures et incertitudes) /30 dont 3 pts pour le devoir (exercices à résoudre)
Interro 2 (cinématique) /60 dont 6 pour le devoir.
Interro 3 (statique /60 dont 6 pour le devoir (exercices à résoudre)
Examens (toute la matière- les dispenses accordées) /300 dont 15 pour le dernier devoir 
Labo /100 essentiellement sur base des rapport de laboratoires.
Thermodynamique 1
Une  interrogation dispensatoire sera réalisée. L'étudiant est dispensé de la matière de l'interrogation s'il a une cote supérieure à 10/20.

La matière de l'interrogation correspond aux trois premiers chapitres : thermométrie, calorimétrie et changements d'état.

Un examen final permet de repasser la matière non réussie et obligatoirement la matière non vue.  La matière de l'interrogation compte pour la 40 point/120 de la cote finale. 20 point sont consacrés aux rapports de laboratoire et 60 donc à la 2ème partie du cours.

Deux devoirs sont prévus et comptent pour 10% des point de l'interro (pour le 1er) et 10% des points attribué à la deuxième partie de l'examen. 
Pour les examens, les devoirs n'interviennent plus (sauf pour les parties pour lesquelles une dispense est accordée).
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Contacts :
Thermodynamique 1
Bureau. Ecole.Tel 063/230000.