Parcours SM		Cours	TD	TP	Total
UEF Physique	MécaniqueI	26 h	31 h	8h	65h
UEFChimie	Chimie structurale et analytique	26 h	31 h	8h	65 h
UECMATH	Analyse, fonction d'une variable	16 h	24 h		40 h
UEC Informatique	Informatique	16 h	24 h		40 h
UEC	Electronique	13 h	13h		26h
Approfondissement	Physique ou Chimie	10h	15h		25 h

Programme détaillé

UEF Physique : Mécanique I - 7,5 crédits ECTS Responsables : Pierre Coullet et Jean-Pierre Romagnan

Cours :
MP :  Pierre COULLET  ;   SM : Jean-Pierre ROMAGNAN;  
MI (chapitres 1 à 6): Nicole OSTROWSKY et Jean-Marc GILLI.

Chapitre 1 : Force et Lois de Newton.                                 
 
1-Notion de force: la force est l'agent qui change le mouvement.
2- Mouvement naturel: Aristote, Galilée, Descartes, Newton.
3-Lois de Newton: Enoncé et domaine de validités. Exemples d'applications.
 
Chapitre 2 :  Equilibre d’un corps.
 
1- Observation de la perte d'équilibre par glissement et par basculement.
2- Définition des forces de contact entre deux solides: réaction normale, force de frottement statique et dynamique, réaction oblique.
3- Définition et expression du moment d'une force. Application à la détermination du point d’application de la réaction oblique.
4- Exemples: conditions d'équilibre d'un parallélépipède sur un plan horizontal et un plan incliné, cylindre avec masse excentrée sur un plan incliné.

 Chapitre 3 : Construction des trajectoires.                                        
 
1- Définitions des vecteurs position, vitesse et accélération. 
2-Construction de trajectoires par la méthode de Hooke-Newton.
3-Exemples: force constante, force centale constante en norme, force centrale proportionnelle à la distance.
4.Démonstration géométrique de la loi des aires.

 Chapitre 4: Etudes de mouvements rectilignes dans l'espace réel et l'espace des phases.
 
1-Définition du portrait de phase.
2-Exemples:Chute libre avec rebond élastique ou non; plan incliné et horizontal avec force de frottement de type solide; plan incliné et horizontal avec force de frottement de type visqueux.
 

Chapitre 5 : Energie mécanique.
 
1-Travail d’une force : produit scalaire. Exemples : poids, force exercée par un ressort.
2-Théorème de l’énergie cinétique. Cas d’une force constante.
3- Définition de l’énergie potentielle. Exemple : énergie potentielle de pesanteur, énergie potentielle élastique d’un ressort.
4-Energie mécanique. Forces conservatives. Forces dissipatives.
5-Diagramme d’énergie : définition des positions d’équilibre stable et instable ; portion de l’espace où le mobile peut se déplacer.
 
Chapitre 6 : Oscillateur.                                                           
 
1- Oscillateur libre.
Exemple du ressort. Etude du mouvement harmonique dans l’espace réel : amplitude, période, isochronicité. Représentation de ce mouvement dans l’espace des phases.
Exemple du pendule : présentation du cas général non-linéaire, puis étude du r linéaire au voisinage de la position d’équilibre stable.
Régime impulsionnel forcé.                                         
                                                                           
2-Oscillateur en présence d’un amortissement visqueux.
Mise en évidence dimensionnelle des temps caractéristiques du problème
Mouvement oscillatoire amorti : espace réel et espace des phases.
Oscillateur amorti soumis en régime impulsionnel forcé.

Chapitre 7: Quantité de mouvement.

1- Quantité de mouvement d'une masse ponctuelle et d'un système: définition et évolution temporelle. Applications: choc et phénomène de recul.
 2- Définition du centre de masse d'un système. Etude du mouvement du centre de masse et du mouvement autour du centre de masse.

Chapitre 8: Moment angulaire.

1- Moment angulaire d'une masse ponctuelle et d'un solide en rotation autour de son axe de symétrie: définition et évolution temporelle.
 2- Applications: roulement sans glissement d'un cylindre sur un plan incliné; choc avec rotation, mise en évidence de l'"effet"; effet gyroscopique et précession.

Chapitre 9: Gravitation.

1- Définition de la force gravitationnelle.
 2- Mouvement d'un corps sous l'action d'une force gravitationnelle: discussion de la nature de sa trajectoire en fonction de son énergie.

 Chapitre 10: Référentiel inertiel et non inertiel.                                
     
1- Référentiel inertiel: invariance galiléenne.
2- Référentiel non inertiel en translation: force d'inertie.
3- Référentiel non inertiel en rotation: étude du mouvement circulaire et construction de trajectoire pour un mouvement quelconque.

Contrôle des connaissances : Examen (80%), Contrôle continu(20%)

TRAVAUX PRATIQUES pour MP et SM: 4 manipulations de 3h chacune.

     -  Etude expérimentale de la rotation.
     -  Chocs et mouvement du centre de masse d'un système.
     -  Oscillateur libre.
     -  Oscillateur en présence d'un frottement de type visqueux.

Unité Approfondissement Physique  : 2.5 crédits ECTS (10h Cours et 15h TD). Responsable : Jean-Pierre ROMAGNAN.

Chapitre 1: Compléments de cinématique.
 
1- Base polaire: définition des vecteurs de base et des coordonnées. Dérivée temporelles des vecteurs de base
2- Vitesse et accélération dans une base polaire.
3- Trajectoire quelconque: définition et calcul du rayon de courbure.

Chapitre 2: Oscillateur en régime sinusoidal forcé.
 
1- Résolution du problème par la méthode desamplitudes complexes.
2- Application à l'étude de la suspension d'un véhicule automobile.

Chapitre 3: Oscillateurs couplés.

1-Définition des nouvelles variables et étude des modes propres.
2- Etude du cas général: échange d'énergie entre les oscillateurs.

Chapitre 4: Ondes mécaniques progressives.
     
1- Définition d'une onde mécanique.
2- Onde progressive périodique: équation d'onde.
3- Propagation d'une onde transversale dans une corde: détermination de la vitesse de propagation et aspect énergétique.

Chapitre 5: Ondes stationnaires.

1- Etude de la réflexion d'une onde.
2- Onde stationnaire: mode fondamental et harmoniques.
3- Exemples: instruments de musique.

Contrôle des connaissances : Examen (80%), Contrôle continu(20%)