Formation ECAM Arts & Métiers
Données Générales
Programme Académique Formation ECAM Arts & Métiers :
Type de module Cours
Cours : 36h00
TD : 9h00
TP : 9h00
Projet : 0h00
Stage : 0h00
Travail personnel : 60h00
Durée totale : 54
Statut :
Obligatoire
Période :
SEMESTRE 2
Langue d'enseignement :
Français
Objectifs généraux
La partie « mécanique » constitue une entrée concrète vers la manipulation de grandeurs vectorielles associées à plusieurs variables d'espace. Par ailleurs, la mécanique doit contribuer à développer plus particulièrement des compétences générales suivantes :
- faire preuve de rigueur : définir un système, procéder à un bilan complet des forces appliquées
- faire preuve d'autonomie : choisir un référentiel, choisir un système de repérage, identifier les inconnues, choisir une méthode de mise en équations lorsque plusieurs méthodes sont possibles
- modéliser une situation : choisir un niveau de modélisation adapté ; prendre conscience des limites d'un modèle ; comprendre l'intérêt de modèles de complexité croissante (prise en compte des frottements, des effets non-linéaires)
- utiliser divers outils (discussions graphiques, résolution analytique, résolution numérique) pour discuter les solutions de la ou des équations différentielles modélisant l'évolution temporelle d'un système
- identifier et utiliser des grandeurs conservatives
- rechercher les paramètres significatifs d'un problème
- mener un raisonnement qualitatif ou semi-quantitatif rigoureux
- faire apparaître et exploiter des analogies : circuit RLC en électrocinétique, pendule simple aux « petits » angles et système masse-ressort
- schématiser une situation et en étayer l'analyse à l'aide d'un schéma pertinent (bilan des forces par exemple)
- prendre conscience des limites d'une théorie (limites relativistes par exemple)
- confronter les résultats d'une étude à ce qu'on attendait intuitivement ou à des observations.
Contenu
1. Loi du moment cinétique
a) Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un point et par rapport à un axe orienté.
b) Moment cinétique scalaire d'un solide en rotation autour d'un axe fixe orienté ; moment d'inertie.
c) Moment d'une force par rapport à un point ou un axe orienté. Couple. Liaison pivot. Notions simples sur les moteurs ou freins dans les dispositifs rotatifs.
d) Loi du moment cinétique en un point fixe dans un référentiel galiléen.
e) Loi scalaire du moment cinétique appliquée au solide en rotation autour d'un axe fixe orienté dans un référentiel galiléen.
f) Pendule pesant.

2. Approche énergétique du mouvement d'un solide en rotation autour d'un axe fixe orienté, dans un référentiel galiléen
a) Énergie cinétique d'un solide en rotation.
b) Loi de l'énergie cinétique pour un solide.

3. Mouvements dans un champ de force centrale conservatif
a) Point matériel soumis à un seul champ de force centrale.
b) Énergie potentielle effective. État lié et état de diffusion.
c) Champ newtonien. Lois de Kepler.
d) Cas particulier du mouvement circulaire : satellite, planète.
e) Satellite géostationnaire.
f) Énergie mécanique dans le cas du mouvement circulaire puis dans le cas du mouvement elliptique.
g) Vitesses cosmiques : vitesse en orbite basse et vitesse de libération.

Prérequis
Cours de Physique-Chimie programme filière S
Module semestre 1 : LIIAem01ESigPhy-Signaux physiques
Bibliographie
Physique PSI-PSI*-PT-PT* de Vincent Renvoizé
Physique tout-en-un PSI-PSI* de Marie-Noëlle Sanz
Les 1001 Questions en Prépa Physique de Christian Garing
Formulaire Maths Physique Chimie SII PTSI PT de Bertrand Hauchecorne
Évaluation(s)
Nature Coefficient Objectifs
1Devoir écrit2
2Devoir oral19 contrôles oraux (1 contrôle par quinzaine)