- EC : MECANIQUE DU POINT (Code MEP121)
Filière et option : Sciences Fondamentales de Base et Appliquées (Tronc commun Scientifiques) ; Niveau I
Enseignant : Dr NOTUE KADJIE Arnaud
Disponibilité : permanent Contact : Tel : 6 91 76 69 78
Période du cours : Semestre 1 (octobre- février)
Répartition du volume horaire (CM : 15 h. TD : 5 h ; TP : 7 h ; TPE : 3 h) Crédit : 2
Description du cours
Objectifs généraux
L’objectif principal du cours de Mécanique du Point est d’étudier le mouvement d’un point matériel sous l’action de forces, en appliquant les principes fondamentaux de la mécanique classique. Plus spécifiquement, il vise à :
- Comprendre et analyser le mouvement d’un objet en fonction du temps et de l’espace.
- Établir et résoudre les équations du mouvement en utilisant les lois de Newton.
- Appliquer les principes fondamentaux de la dynamique, de la cinématique et de l’énergie à divers systèmes physiques.
- Modéliser des situations réelles (chute libre, oscillations, forces centrales, etc.) en utilisant les outils mathématiques appropriés.
Contenu du cours
Introduction à la mécanique classique – Cinématique du point matériel – Lois de Newton et principes fondamentaux de la dynamique – Forces et applications – Travail, puissance et énergie – Dynamique du mouvement en repères non galiléens – Oscillations et systèmes vibratoires – Moment cinétique et conservation
Apprentissage visé
– Application de l’analyse
- Trajectoires des engins agricoles : Calcul des forces exercées sur les véhicules agricoles (tracteurs, moissonneuses) en mouvement sur des terrains variés
- Étude du sol : Analyse des déplacements du sol sous l’effet du travail du sol (labours, semis) pour éviter la compaction et optimiser les rendements.
- Optimisation des procédés de culture : Calcul du mouvement des semences, de l’eau et des nutriments dans le sol
- .Calcul des forces sur les câbles et systèmes de levage : Étude des forces exercées lors de l’utilisation de câbles pour le transport du bois en forêt ou dans des terrains escarpés.
- Gestion des cultures : Étude des forces qui affectent la croissance des plantes sous des forces mécaniques externes comme le vent, les machines ou les animaux.
– Prérequis
Notions de mathématiques – Physique Classique (Mécanique Newtonienne) – Base en Informatique – Notions en Statique et Dynamique des Systèmes
Programme et calendrier
| Semaine | Contenus | Activités | Travail préalable |
| Semaine 1 | Introduction à la mécanique classique | Notion de point matériel et hypothèses de la mécanique du point.Systèmes de référence et repères : repère galiléen et non galiléen.Grandeurs fondamentales : espace, temps, masse, force.Distinction entre cinématique et dynamique. | Lire les cous de Physique de la classe de Terminale Scientifique |
| Semaine 2 | Cinématique du point matériel | Description du mouvementPositions et coordonnées cartésiennes, cylindriques et sphériques.Vecteur position, vecteur vitesse et vecteur accélération.Types de mouvementsMouvement rectiligne :Mouvement circulaire :Mouvement curviligne : | Lire chapitre précèdent |
| Semaine 3 | Lois de Newton et principes fondamentaux de la dynamique | Première loi de Newton : Principe d’inertie.Deuxième loi de Newton : Relation fondamentale de la dynamiqueTroisième loi de Newton : Principe d’action et de réaction.Exemples d’applications : | Lire chapitre précèdent |
| Semaine 4 | Forces et applications | Forces fondamentalesForces centrales | Lire chapitre précèdent |
| Semaine 5 | Travail, puissance et énergie | Travail d’une force : Énergie potentielle et forces conservatives. Conservation de l’énergie mécanique : | Lire chapitre précèdent |
Mode d’évaluation
| Période | Type d’examen / Compétences visées | Pourcentage |
| Semaine 3 | Travail Personnel de l’Etudiant (TPE) Compétences évaluées : Notions abordées (à mis parcours) dans les activités sous forme d’exercices | 10% |
| Semaine 5 | Contrôle Continu (CC) Compétences évaluées : Notions abordées dans les activités sous forme d’exercices | 20% |
| Selon la programmation de l’ISABEE | Examen de Session Normale (SN) et Session de Rattrapage Compétences évaluées : Toutes les notions abordées dans les activités | 70% |
Règles de fonctionnement du cours
| # | Intitulé de la règle | actions |
| 1 | Participation aux cours | Points en plus accordés |
| 2 | Bonne présentation du cahier | Points en plus accordés |
| 3 | Absences justifiées | Heures d’absence annulées |
| # | Intitulé de la règle | Pénalité |
| 1 | Respect des délais de remise des travaux | Retrait de quelques points selon la durée du retard |
| 2 | Absentéisme non justifié (appel obligatoire) | Interdiction de composer le CC |
| 3 | Travail personnel de l’étudiant (Devoir à domicile à faire obligatoirement) | Reprise plus d’une fois |
| 4 | Plagiat | Remise à l’administration pour punition |
Bibliographie du cours et ressources complémentaires
- H. Goldstein, C. Poole, and J. Safko, Classical Mechanics, 3rd ed. Boston, MA, USA: Addison-Wesley, 2002.
- L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Mechanics, Course of Theoretical Physics, vol. 1, 3rd ed. Oxford, UK: Butterworth-Heinemann, 2001.
- V. I. Arnold, Mathematical Methods of Classical Mechanics, 2nd ed. New York, NY, USA: Springer, 1989.
- J. R. Taylor, Classical Mechanics, Sausalito, CA, USA: University Science Books, 2005.
- P. G. Hewitt and R. W. Weidner, Concepts of Physics, vol. 1, 2nd ed. Boston, MA, USA: Addison-Wesley, 1992.
- G. R. Fowles and G. L. Cassiday, Analytical Mechanics, 7th ed. Boston, MA, USA: Brooks/Cole, 2005.
- K. R. Symon, Mechanics, 3rd ed. Reading, MA, USA: Addison-Wesley, 1971.
- T. W. B. Kibble and F. H. Berkshire, Classical Mechanics, 5th ed. London, UK: Imperial College Press, 2004.
- D. Morin, Introduction to Classical Mechanics: With Problems and Solutions, Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2008.
- D. L. Lurie, Theory of Elasticity, 2nd ed. New York, NY, USA: Dover Publications, 2000.
- A. P. French, Vibrations and Waves, New York, NY, USA: W. W. Norton & Company, 1971.
- H. Goldstein and W. Taylor, Modern Developments in Fluid Mechanics, New York, NY, USA: Dover Publications, 2002.
- R. L. Norton, Design of Machinery, 5th ed. New York, NY, USA: McGraw-Hill, 2011.
- E. T. Whittaker, A Treatise on the Analytical Dynamics of Particles and Rigid Bodies, 4th ed. New York, NY, USA: Dover Publications, 1944.
- F. Scheck, Classical Mechanics: A Modern Perspective, 2nd ed. Berlin, Germany: Springer, 2013.
- EC : MECANIQUE DU SOLIDE (Code MES 121)
Filière et option : Sciences Fondamentales de Base et Appliquées (Tronc commun Scientifiques) ; Niveau I
Responsable du cours : Dr EDOUMA Fils Prosper
Disponibilité et contact : (+237) 693 31 61 78 /674 56 38 96
Date et période du cours : semestre 1 (octobre-février)
Découpage (CM : 15 h ; TD : 5 h ; TP : 7 h ; TPE : 3 h) ; crédits : 2
Description du cours
Visée générale du cours
La visée de ce cours est d’apporter une contribution à l’acquisition d’une culture scientifique de base permettant une meilleure compréhension des lois du mouvement et la maîtrise dans le maniement des outils de la mécanique
Résumé du contenu du cours
Ce cours de mécanique du solide est une branche de la physique dont l’objet est l’étude du mouvement, des déformations ou des états d’équilibre des systèmes solides. Il fait abstraction des déformations des corps considérés : elle se décompose en 3 branches principales :
• La cinématique qui s’intéresse au mouvement des corps indépendamment des causes qui les produisent.
• La statique qui consiste à calculer l’équilibre des forces d’un système à l’équilibre, en l’absence de mouvement.
• La dynamique qui étudie les corps en mouvement sous l’influence des forces qui lui sont appliquées. Elle établit donc une relation entre la statique et la cinématique.
Apprentissage visé
Compétences escomptées
A la fin de ce cours l’étudiant sera compétant à modéliser un système, à réaliser son étude cinématique et d’aller vers l’écriture fondamentale de la dynamique pour des systèmes de solides.
Domaines d’application
La mécanique du solide indéformable trouve ses applications dans plusieurs domaines incluant les transports, l’aéronautique, l’aérospatiale, l’énergie, le génie civil, la biomécanique et la robotique. Ce cours trouve les applications dans beaucoup de domaines de l’ingénierie. Raison pour laquelle il est enseigné dans les écoles d’Ingénieurs.
Prérequis
Le cours de mécanique du solide nécessite les prérequis enphysique et en mathématiques.
- En physique : mécanique du point.
- En mathématique : Analyse différentielle et calcul tensoriel (divergence, gradient, laplacien, tenseur, matrice, produit tensoriel
- Trigonométrie
- Projections et changements de base
- Calculs vectoriels (Produit scalaire et produit vectoriel, divergence, gradient, laplacien, tenseur, matrice, produit tensoriel)
- Résolution de systèmes d’équations linéaires
Programme et calendrier
| SEMAINES/DATES (INDICATIF) | CONTENUS/OBJECTIFS | ACTIVITES | TRAVAIL PREALABLE |
| Semaine 1 (12 heures) | Chap. 1. Cinématique du solide indéformable | Cours Magistral | Relire le cours sur la mécanique du point |
| Semaine 2 (18 heures) | Chap. 2 dynamique du solide indéformable | Cours Magistral | Relire le chapitre 1 |
| Chap. 3. Cinétique du solide indéformable | Cours Magistral | Chapitres 1 et 2 | |
| Travaux dirigés | TD | Chapitres 1, 2, 3 | |
| Contrôle continu | Evaluation écrite | Evaluation sur le contenu du cours |
Mode d’évaluation
| PERIODES | TYPE D’EXAMEN/COMPETENCES VISEES | POURCENTAGE |
| Les deux dernières semaines de la programmation de l’UE | Travaux Personnel de l’Etudiant (TPE) Vérification de l’assimilation des notions acquises en cours | 10% |
| La dernière semaine selon la programmation de l’UE | Contrôle Continu (CC) La restitution des connaissances acquises durant tout le cours par les étudiants | 20% |
| Selon la programmation de l’ISABEE | Examen Semestriel (Session Normale) La restitution des connaissances acquises durant tout le cours par les étudiants | 70% |
Règles de fonctionnement du cours
Tout au long du déroulement du cours, la présence des étudiants est obligatoire, le contrôle effectif de la présence se fait par le dressage d’une liste de présence et un appel systématique à la fin de chaque séance.
Toute absence non justifiée tout comme le non-respect des délais de remise des devoirs donnés sont sujets à une punition (décidée en fonction de l’activité manquée, pouvant aller d’une tâche supplémentaire, d’un retrait de point jusqu’à une non attribution de note).
La participation active au cours magistral (par des questions posées et par la réponse aux questions posées par l’enseignant) par les étudiants est très recommandée. Cette participation est encore plus sollicitée pendant les séances de présentations en salle, motivée par l’octroi de points bonus aux étudiants les plus actifs.
Toute fraude, tricherie et plagiat constatés pendant les devoirs donnés aux étudiants sont sanctionnés soit par l’annulation pure et simple dudit devoir, donnant un nouveau travail à faire, soit la non considération du devoir ramenant ainsi la note de l’étudiant à 0.
Références
- Mécanique 2 : Mécanique du solide indéformable, Statique, Cours et exercices résolus, Brémont Y. et Réocreux P. (Ellipses – 1996)
- Mécanique de l’ingénieur – Statique, Meriam J.L., Kraige L.G., (Reynald Goulet Inc.- 1996
- EC : ACOUSTIQUE (code ACO 121)
Filière et option : Sciences Fondamentales de Base et Appliquées (Tronc commun Scientifiques) ; Niveau I
Responsable du cours : Dr PAGORE FIGAPKA Ismael
Disponibilité et contact : (+237) 69567042/683972973
Date et période du cours : semestre 1 (octobre-février)
Découpage (CM : 15 h ; TD : 5 h ; TP : 7 h ; TPE : 3h) ; crédits : 2
Description du cours
OBJECTIFS
Le cours d’Acoustique a pour objectifs :
- de proposer à l’étudiant de grandes notions fondamentales et les théories générales pour la résolution des problèmes de nuisances sonores ;
- d’apporter à l’étudiant des techniques avancées et modernes pour la matérialisation du son et du bruit ;
- de permettre à l’étudiant de réaliser une identification pratique des caractéristiques physiques des bruits en milieu naturel et dans un espace clos bien délimité ;
- de fournir à l’étudiant une base solide à travers les notions fondamentales et les techniques proposées et abordées pour l’apprentissage d’une démarche scientifique claire et détaillée dans la correction acoustique ;
- de fournir à l’étudiant les premiers éléments nécessaires à la conception ou la fabrication d’un produit industriel à l’exemple d’un objet anti-bruit.
Le contenu général du cours de l’Acoustique est le suivant :
Notions de base en Acoustique
Réverbération
Isolation et isolement acoustique
Apprentissage vise
Les étudiants doivent maîtriser les concepts clés de l’Acoustique dans son jargon et les éléments nécessaires à savoir : la mesure et l’évaluation du son ou bruit, les théories nécessaires aux calculs du niveau sonore et les critères de choix d’une protection rapide contre les bruits dangereux pour la santé en milieu urbain et rural. Les étudiants ont donc besoin de connaître comment reconnaître un bruit de par son aspect physique, utiliser la formule de Sabine nécessaire aux calculs du temps de réverbération qui utilise les caractéristiques d’un espace clos (à l’exemple d’une salle de classe) et adapter une solution aux problèmes de bruit en fonction du milieu choisi pour assurer la protection contre les bruits et ceci en utilisant les connaissances sur les phénomènes acoustiques étudiés dans ce cours.
Les connaissances sur la nature de chaque phénomène abordé dans le cours d’acoustique permettront à l’étudiant de dresser un critère solide pour le choix et la sélection d’une technique de protection rapide et efficace.
L’étudiant saura alors développer un modèle d’analyse et d’évaluation du bruit en fonction des conditions réelles et pour chaque phénomène acoustique présent.
L’étudiant pourra avec chacun des objectifs ci-cités de proposer un projet de conception d’un objet anti-bruit pour lutter contre des malaises engendrés par ces derniers et au plus réduire le risque de maladie causé par les bruits plus forts dans différents milieux naturels. Ces connaissances pourront également permettre à l’étudiant en fin de formation et après insertion professionnelle d’apporter des théories fondamentales de l’acoustique, d’approfondir les éléments qui y seront définis et de guider les acteurs du domaine lorsque ceux-ci s’intéresseront à une localité bien précise.
Programme et calendrier
| SEMAINES | CONTENUS/OBJECTIFS | ACTIVITES | TRAVAIL PREALABLE |
| Semaine 1 | Chapitre 1 : Notions de base en acoustique Notions de base en AcoustiqueC’est quoi l’acoustique ?Son et source sonoreDéfinition du sonSource sonore | CM | Réflexions sur les termes clés du cours avant son introduction et proposition de quelques définitions. |
| Chapitre 1 : Notions de base en acoustique Bruit et source de bruitDéfinition de bruitAcouphène et hypoacousieBruit de fondBruit ambiantBruit résiduel et émergence 1.3.6 Courbe d’évaluation du bruit | CM | Lecture préalable des parties abordées précédemment dans le chapitre du cours et résumé individuel. | |
| Semaine 2 | Chapitre 2 : Réverbération 2.1 Acoustique architecturale 2.2 Comportement du son dans un espace clos Son direct, son réverbéré et la réponse impulsionnelleChamp direct et le champ diffus Quelques phénomènes sonores dans une salleRéverbération Qualité acoustique d’une salleComportement du son dans un champ libreProtection contre les bruits extérieurs | CM | Lecture préalable des parties abordées précédemment dans le chapitre du cours et résumé individuel ;Phase de questions des étudiants et réponses de l’enseignant ;Phase des questions de l’enseignant et réponse des étudiants.Etablissement d’un bilan global du cours. |
| Chapitre 3 : Chapitre 3 : Isolation et isolement acoustique Isolation acoustiqueIsolement acoustique et applicationIndice d’affaiblissement acoustiqueFacteur de transmissionCorrection acoustique | CM | ||
| Semaine 3 | Travaux dirigés, travaux pratiques et Notions abordées : Chapitre 1 (uniquement) | TD &TP | Résoudre les exercices d’entraînement en utilisant les notions fondamentales du cours pour chacun des chapitres. |
| Travaux dirigés et travaux pratiques Revisiter les notions abordées en cours : Chapitre 2 et chapitre 3 | TD & TP | Résoudre les problèmes complexes présentés par l’utilisation des démarches scientifiques claires visitées pendant les séances de CM et les exercices d’entraînement. | |
| Travaux Personnels des Etudiants | TPE en groupe | Améliorer l’apprentissage par la maîtrise des notions abordées et des outils conçus. | |
| Contrôle Continu | CC | Restituer les compétences apprises pendant les séances de CM, TD et TP. |
Mode d’évaluation :
| DATES | TYPES DEXAMEN/ COMPETENCES VISEES | POURCENTAGE |
| Fin de la semaine 3 | Travaux Personnels des Etudiants Compétence visée : Approfondir les connaissances du cours et application à une situation problème (situations simples et complexes) ; immerger l’étudiant dans le contexte réel de résolution d’un problème pratique par l’utilisation des techniques de l’ingénieurs. | 10 % |
| Fin semaine 4 ou début de la semaine 5 | Contrôle continu Interrogations sur les notions fondamentales abordées au cours des séances de cours et des travaux dirigés. | 20 % |
| Selon la programmation de l’ISABEE | Points clés des examinassions : interroger l’étudiant sur les concepts fondamentaux de l’acoustique ;évaluer l’étudiant sur la maîtrise des approches scientifiques solides pour la résolution d’un problème de nuisance sonoreutilisation des outils conçus pendant les séances de TD, de TP et de TPE pour apporter une conception optimale d’un objet anti-bruit. | 70 % |
Règles de fonctionnement du cours d’acoustique
Nous listons ici quelques sanctions qui régissent les règles de fonctionnement pendant les séances de cours, d’évaluation et les attitudes à tenir :
- La présence des étudiants pendant les différentes séances de CM, TD et TP est obligatoire. Une liste de présence est dressée pour suivre la présence de chaque étudiant pendant les différentes semaines de CM, TD et TP. Ainsi en cas d’absence non justifiée (fonction du nombre d’heures), le non traitement des exercices de TD au préalable, le non-respect des délais de remise des travaux, les mauvaises attitudes et le non-respect du code vestimentaire sont sujets à une punition pouvant aller du blâme au retrait des points aux notes de TPE et/ou CC entre -0.5 point à 2 points ;
- La participation active à chaque séance est fortement recommandée à chaque étudiant ;
- chaque phase de question (posée par l’enseignant) et des réponses (fournies par les étudiants) consistera, outre la maîtrise des points clés du cours, d’identifier également les plus actifs qui auront un bonus entre +0.5 point et 2 points en fonction de la complexité du problème présenté aux étudiants ;
- Les actes de tricherie, de fraude et de plagiat relevés pendant les différentes séances d’évaluation (TPE, CC et Examens) seront sanctionnés entre le choix de l’annulation dudit devoir à la note de zéro (00/20) attribué à chaque acteur de tricherie, de fraude et de plagiat.
BIBLIOGRAPHIE
- Ntamack, G, E (2014) Cours d’Acoustique, Faculté des Sciences, Université de Ngaounderé, Cameroun.
- Xu, Q., Huang, Y (2019) Anechoic and Reverberations chambers: theory, design and measurement, IEEE press, Pondicherry.
- Ziani, A (2020) Les ambiances lumineuses, thermiques et sonores dans les medersas du Magreb, Thèse de Doctorat en Architecture, Université Mohamed Khider, Biskra, Algérie.
- Ziani, A (2021) Cours d’acoustique architecturale, Faculté de Technologie, Université TAHRI Mohamed Béchar, Algérie.
0
20
20