General physics : mechanics (IN I)
Résumé
Le but du cours de physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomènes avec des outils théoriques appropriés.
Contenu
Introduction et Cinématique : référentiels, trajectoire, vitesse, accélération, coordonnées cartésiennes et cylindriques.
Dynamique du point matériel : quantité de mouvement, lois de Newton, forces fondamentales, empiriques et de liaison, mouvement oscillatoire, moment cinétique.
Travail, puissance, énergie : énergies cinétique, potentielle, mécanique, lois de conservation, mouvements gravitationnels, collisions.
Changement de référentiels : dynamique dans les référentiels non inertiels
Dynamique des systèmes : centre de masse, moment cinétique, énergie
Solide indéformable : moment cinétique, moment d'inertie, effets gyroscopiques
Compléments
L'enseignement peut contenir, mais pas exclusivement, les éléments suivants: mécanique analytique, coordonnées sphériques, relativité restreinte
Mots-clés
Physique générale, mécanique du point matériel, mécanique du solide, coordonnées, cinématique, relativité, énergie, travail
Compétences requises
Cours prérequis indicatifs
- Niveau mathématique de la maturité fédérale, voir par exemple "www.vsmp.ch/crm/cat.htm"
- "Savoir-Faire en Maths - bien commencer ses études scientifiques", Y. Biollay, A. Chaabouni, J. Stubbe, PPUR, 2010
Concepts importants à maîtriser
Espace vectoriel, produit scalaire et produit vectoriel, dérivation et intégration d’une fonction réelle, équations différentielles ordinaires
Acquis de formation
A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:
- Elaborer un modèle physique d'un système mécanique
- Démontrer un savoir-faire dans la résolution de problèmes
- Structurer les modèles en termes d'équations différentielles
- Formuler et utiliser des hypothèses simplificatrices pour décrire une expérience
- Utiliser les modèles théoriques qui décrivent la Nature
- Estimer les ordres de grandeur
- Relier les notions de cours et les observations du monde quotidien
Compétences transversales
- Utiliser une méthodologie de travail appropriée, organiser un/son travail.
Méthode d'enseignement
Cours, exercices en salle et travail personnel
Méthode d'évaluation
Examen écrit à la session d'hiver
Ressources
Bibliographie
- Traité de Physique: La Mécanique. J.-Ph. Ansermet, PPUR 2009
- Physique Générale (vol.1) 2ème édition, Alonso & Finn, InterEditions, Paris, 1988
- Physics for scientists and engineers, 4ème édition, Giancoli. International Edition, Prentice Hall
- Conceptual Physics, 10th edition, Paul G. Hewitt, City college San Francisco, 2005
- Mooc-Mécanique de l'EPFL, J.-Ph. Ansermet, www.coursera.org, 2013
Ressources en bibliothèque
- La Mécanique / Ansermet
- Physics for scientists and engineers / Giancoli
- Physique Générale / Alonso
- Mooc-Mécanique / Ansermet
- Conceptual Physics / Hewitt
Polycopiés
"Ma Physique", Vol. 1 (polycopié), Giorgio Margaritondo
Liens Moodle
Préparation pour
Physique générale II
In the programs
- Semester: Fall
- Exam form: Written (winter session)
- Subject examined: General physics : mechanics (IN I)
- Lecture: 3 Hour(s) per week x 14 weeks
- Exercises: 3 Hour(s) per week x 14 weeks