Mécanique du point matériel
API0066
Introduction aux bases de la mécanique du point matériel
Responsable de l'Api
Elena Cutrì
Résumé
L'objectif de cette Api est de fournir aux étudiants les bases fondamentales en mécanique nécessaires pour une poursuite de leur formation vers la mécanique des milieux continus ou la biomécanique.
Elle s'adresse aux étudiants en début de branche GB, GP et GU qui n’ont pas préalablement suivi d’enseignement sur la mécanique du point.
Typologie Api
Modalité : #Stage
Format : #Enseignant
Complément : #Cours
Domaine
Mécanique (mécanique du point)
Public visé
GX01, GX02 (GB, GP et GU)
Prérequis : Calcul différentiel ; calcul des primitives et intégrales ; vecteur ; notion de base en physique (notions abordées en MT11).
Remarque : L'Api reprend la moitié du programme de PS21, en conséquence les étudiantes et étudiants venant de TC ne sont pas admis a priori (contacter la responsable de l'Api si vous êtes TC et que vous voulez néanmoins suivre l'Api)
Catégorie
CS
Objectifs pédagogiques
Objectif de l’Api : fournir aux étudiants les fondamentaux en mécanique nécessaires pour aborder les UVs de branche dédiées à la mécanique des milieux continus et/ou la biomécanique (e.g., MQ20 « Introduction à la mécanique des solides et des fluides », TF01 « Mécanique des fluides incompressibles »). Il s’agit de notions de niveau bac (spécialité physique) voire pour certaines de niveau bac+1.
Objectifs spécifiques, à la fin de la formation l’étudiant :
Connaîtra les caractéristiques du mouvement et les différents types de mouvement ;
Pourra décrire le mouvement dans les différents systèmes de coordonnées ;
Maîtrisera les principes de la dynamique du point;
Utilisera les connaissances acquises pour résoudre des problèmes simples de la mécanique ;
Sera capable d’écrire un bilan énergétique.
Objectif transversal :
Savoir mettre un problème en équation
Programme
La formation est structurée en 4 modules :
Module 0 : Rappel des notions mathématiques préalables à la compréhension des modules suivants
Opération avec les vecteurs, calcul des primitives et intégrales, etc.
Module 1 : Cinématique du point matériel
Systèmes de coordonnées d’un point (repère, coord. cartésiennes, polaires, changement de référentiel)
Trajectoire d’un point, vecteur position, déplacement, vitesse, accélération
Composition de vitesse
Composition des accélérations
Module 2 : Dynamique du point matériel
Principe d’inertie ou première loi de Newton
Principe fondamental de la dynamique ou seconde loi de Newton
Troisième loi de Newton
Interactions fondamentales : force gravitationnelle, contact solide/fluide (pression, frottement visqueux)
Moment d’une force
Module 3 : Travail et énergie
Travail et puissance
Énergie cinétique
Énergie potentielle
Énergie mécanique
Conservation de l’énergie
Des exercices d’application seront proposés tout au long de l’API et des activités expérimentales ainsi que des illustrations dans le domaine notamment de la biomécanique seront prévues.
La partie théorique sera concise pour permettre une réflexion par des exercices d’application (prévisionnel : théorie 30%, exercices d’application 45% et activités expérimentales 25%).
Des activités expérimentales seront proposées sur un format type « serious game » utilisant des smartphones (cinématique du point).
La formation se conclura par une évaluation à la fin de l’API.
Évaluation
Contrôle continu pendant la semaine : 50%
Évaluation finale : 50%
Inter-semestre
H23
Période
30/01-03/02
Capacité d'accueil
20
Lieu de déroulement
UTC / BF
ECTS
2
Temps de travail étudiant
Travail demandé pendant l'Api : 40h
Travail demandé avant l'Api : 0h
Travail demandé après l'Api : 0h