Physique générale : mécanique
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
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
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
- Conceptual Physics, 10th edition, Paul G. Hewitt, City college San Francisco, 2005
- Mooc-Mécanique de l'EPFL, J.-Ph. Ansermet, www.coursera.org, 2013
- Physics for scientist and engineer, Serway
Ressources en bibliothèque
- Physique Générale / Alonso
- Conceptual Physics / Hewitt
- La Mécanique / Ansermet
- Physics for scientist and engineer / Serway
- Mooc-Mécanique de l'EPFL / Ansermet
Liens Moodle
Préparation pour
Physique générale II
Dans les plans d'études
- Semestre: Automne
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'hiver)
- Matière examinée: Physique générale : mécanique
- Cours: 4 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Exercices: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Type: obligatoire