Physique I (MAT305) | GSÜ - ECTS Guide d'Information

Contenus

Objectif du Cours

L'objectif principal de ce cours est de transmettre aux étudiants les principes fondamentaux de la mécanique classique, les lois de la cinématique et de la dynamique, avec des compétences mathématiques ; et de développer leur capacité à modéliser des phénomènes physiques, à effectuer une analyse vectorielle et à résoudre analytiquement des problèmes complexes en utilisant les pratiques des lois de conservation.

Contenu du Cours

-1. Introduction Mathématique
• Analyse vectorielle (Produit scalaire et produit vectoriel)
• Systèmes de coordonnées cartésiennes et cylindriques
• Applications du calcul différentiel et intégral
• Équations différentielles (Notions de base pour la mécanique)
2. Cinématique
• Mouvement à une dimension (Vecteurs position, vitesse et accélération)
• Mouvement à deux et trois dimensions (Mouvement d'un projectile)
• Mouvement circulaire uniforme
3. Dynamique
• Concept de force et de système (Schéma des forces)
• Lois du mouvement de Newton
• Force de frottement et dynamique du mouvement circulaire (Force centripète)
4. Cinétique (Travail et Énergie)
• Théorème de l'énergie cinétique et du travail
• Forces conservatives et non conservatives
• Énergie potentielle
• Conservation de l'énergie mécanique
5. Quantité de Mouvement Linéaire et Collisions
• Centre de masse (Passage des particules ponctuelles aux corps rigides)
• Quantité de mouvement linéaire et Impulsion
• Conservation de la quantité de mouvement linéaire
• Collisions élastiques et inélastiques

6. Cinématique et Dynamique de Rotation
• Cinématique de rotation des corps rigides
• Moment d'inertie et énergie cinétique de rotation
• Moment d'une force (Couple/Torque) et formulation de la 2e loi de Newton pour la rotation
• Moment cinétique (Moment angulaire) et sa conservation
• Mouvement de roulement (Combinaison de translation et de rotation)
7. Oscillations et Mouvement Harmonique Simple (MHS)
• Loi de Hooke et force de rappel
• Équations cinématiques du MHS (Dépendance temporelle de la position, vitesse et accélération)
• Transformations et conservation de l'énergie dans le MHS
• Applications : Pendule simple et pendule physique
• Introduction aux oscillations amorties et forcées, Résonance

Intitulés des Sujets

Intitulés des Sujets Théoriques
Semaine	Intitulés des Sujets
1	Notions de base, Elements Mathématiques, Physique et Mesure
2	Vecteurs
3	Mouvement en 1 dimension
4	Mouvement en 2 dimension
5	Lois du mouvement
6	Quelques applications des lois de Newton
7	Partiel 1
8	Energie d’un système
9	Conservation de l’énergie
10	Gravitation universelle
11	Partiel 2
12	Quantité de mouvement linéaire et collisions à 2 corps
13	Rotation des corps rigides
14	Moment cinétique

Intitulés des Sujets Pratiques
Semaine	Intitulés des Sujets
1	Notions de base, Elements Mathématiques, Physique et Mesure
2	Vecteurs
3	Mouvement en 1 dimension
4	Mouvement en 2 dimension
5	Lois du mouvement
6	Quelques applications des lois de Newton
7	Partiel 1
8	Energie d’un système
9	Conservation de l’énergie
10	Gravitation universelle
11	Partiel 2
12	Quantité de mouvement linéaire et collisions à 2 corps
13	Rotation des corps rigides
14	Moment cinétique

Système d'évalution

Contribution à la Note Finale
Activités	Numéro	Contribution
Contribution du contrôle continu à la note finale	5	60
Contribution de l'examen final à la note finale	1	40
Total	6	100

Contrôle Continu
Activités	Numéro	Contribution
Devoir	4	20
Présentation	0	0
Examen partiel (temps de préparation inclu)	1	40
Projet	0	0
Travail de laboratoire	0	0
Autres travaux pratiques	0	0
Quiz	0	0
Devoir/projet de session	0	0
Portefeuille	0	0
Rapport	0	0
Journal d'apprentissage	0	0
Mémoire/projet de fin d'études	0	0
Séminaire	0	0
Autre	0	0
Make-up	0	0
Total	5	60

Evalution de la Compétence

No	Objectifs Pédagogiques du Programme	Contribiton
No	Objectifs Pédagogiques du Programme	1	2	3	4	5
1	comprend les principes de la méthode hypothético-déductive; s'est interrogé systématiquement sur la pertinence et la justesse des énoncés mathématique qu'il a rencontré ou produit;				X
2	sait énoncer et utiliser judicieusement les concepts et les résultats des mathématiques de base;				X
3	maîtrise les techniques de calcul et les algorithmes courants; possède une bonne intelligence de calcul pour les mettre en œuvre; est capable d'identifier les outils pertinents, parmi ceux qu'il connaît, pour la résolution d'un problème, et est capable de juger s’il ne possède pas ces outils;			X
4	est capable d'exprimer de manière organisée, tant à l'écrit qu'à l'oral, ses idées mathématiques;			X
5	a réalisé les relations essentielles qui lient entre eux ces concepts et résultats; est capable de passer de l'un à l'autre de divers mode de représentation des objets mathématiques (dessins, formules, énoncés précis, heuristiques, collection d'exemples,...);			X
6	a poursuivi, en autonomie, une stratégie d'apprentissage guidée; s'est engagé dans des stratégies de résolution d'un problème complexe;				X
7	a les bases théoriques et pratiques suffisantes en informatique pour pouvoir poursuivre l'apprentissage d'un langage de programmation;				X
8	s'est interrogé sur la pertinence de la modélisation mathématique et l'usage des outils mathématiques dans les sciences naturelles et dans le monde professionnel; a été sensibilisé à l'évolution historique des concepts mathématiques;		X
9	a eu l'opportunité de choisir librement certains de ses cours (de mathématiques ou d'autres disciplines) et a, à l'occasion, appris à prendre ses responsabilités et à organiser son projet éducatif par lui-même;		X
10	a une maîtrise de la langue française et d'une autre langue étrangère suffisante pour pouvoir poursuivre des études ou travailler à l'étranger.		X

Tableau de la Charge de Travail

Activités	Nombre	Durée	Charge totale de Travail
Durée du cours	14	3	42
Préparation pour le cours	14	1	14
Examen partiel (temps de préparation inclu)	2	20	40
Examen final (temps de préparation inclu)	1	20	20
Charge totale de Travail			116
Charge totale de Travail / 25			4.64
Crédits ECTS			5