But du cours - Profweb

Cégep Limoilou
Département de physique
Session Hiver 2005
Titre du cours
Physique Mécanique
No du cours Pondération Unités
203-NYA-05 3-2-3 2,66
Enseignant
Raymond Savard Présentation du cours Le cours de Mécanique (203-NYA) a pour objectif de faire connaître les
grandes lois qui régissent le mouvement à l'échelle macroscopique (les lois
de Newton) et les grands principes de conservation (conservation de
l'énergie, de la quantité de mouvement ...). Ce cours a aussi pour objectif
d'initier l'élève à la méthode scientifique. Place du cours dans le programme et préalables Le cours Mécanique (203-NYA) est le premier d'une série de trois cours
s'adressant aux élèves de la concentration Sciences. Il est prérequis
relatif aux deux autres cours de la séquence : Électricité et magnétisme
(203-NYB) et Optique et physique moderne (203-NYC). Ces trois cours sont
des préalables universitaires pour les secteurs des sciences pures et
appliquées et des sciences de la santé.
Une formation de base en algèbre, géométrie analytique, trigonométrie et
algèbre vectorielle est requise avant de commencer l'étude de ce cours de
Mécanique. Il faut avoir suivi ou suivre en même temps les cours Algèbre
linéaire et géométrie vectorielle (201-NYC) ainsi que Calcul I (201-NYA). Énoncé de la compétence Énoncé de la compétence
Analyser différentes situations et phénomènes physiques à partir des
principes fondamentaux reliés à la mécanique classique.
Éléments de la compétence.
Décrire le mouvement de translation et de rotation des corps. Appliquer les
concepts et les lois de la dynamique à l'analyse du mouvement des corps.
Effectuer des calculs de travail et d'énergie dans des situations simples.
Appliquer les principes de conservation de la mécanique. Vérifier
expérimentalement quelques lois et principes reliés à la mécanique.
Critères de performance.
Utilisation appropriée des concepts, des lois et des principes.
Schématisation adéquate des situations physiques.
Utilisation d'une terminologie appropriée. Représentation graphique
et mathématique adaptée à la nature du mouvement. Justification des étapes
retenues pour l'analyse des situations. Application rigoureuse des lois de
Newton et des principes de conservation. Jugement critique des résultats.
Interprétation des limites des modèles. Expérimentation minutieuse.
Présence des éléments constituants d'un rapport de laboratoire selon les
normes établies. Buts généraux Les buts généraux du programme poursuivis par le cours de physique
mécanique sont :
. Appliquer une démarche scientifique.
. Résoudre des problèmes de façon systématique et systémique.
. Utiliser des technologies appropriées de traitement de l'information.
. Raisonner avec rigueur.
. Communiquer de façon claire et précise.
. Apprendre de façon autonome.
. Travailler en équipe
. Établir des liens entre la science, la technologie et l'évolution de la
société.
. Situer le contexte d'émergence et d'élaboration des concepts
scientifiques.
. Développer des attitudes nécessaires au travail intellectuel.
. Traiter de situations nouvelles à partir de ses acquis.
Le contenu théorique Le contenu détaillé est défini en relation avec le volume de référence
choisi (Benson). Matière du premier examen partiel (20 %): Première partie : Chapitre 1 : Introduction (1.1 à 1.4; 1.7)
Chapitre 2 : Les vecteurs (2.1 à 2.5)
Chapitre 3 : La cinématique à une dimension (3.1 à
3.8)
Chapitre 4 : L'inertie et le mouvement à deux dimensions (4.1 à
4.8) Matière du deuxième examen partiel (25 %) Deuxième partie : Chapitre 5 : Dynamique de la particule 1 (5.1 à
5.6)
Chapitre 6 : Dynamique de la particule Il (6.1 à 6.3)
Chapitre 7 : Travail et énergie (7.1 à 7.4)
Chapitre 8 : La conservation de l'énergie (8.1 à 8.6;
8.10) Matière du troisième examen partiel (25%): Troisième partie : Chapitre 9 : La quantité de mouvement (9.1; 9.2;
9.5; 9.6)
Chapitre 10 : Les systèmes de particules (10.1; 10.3; 10.4)
Chapitre 11 : Rotation d'un corps rigide autour d'un
axe fixe (11.1 à 11.7)
Chapitre 12 : Moment cinétique et équilibre statique
(12.1 et 12.3) Méthodologie a) théorie Toute la méthodologie du cours est centrée sur l'étude du volume de
référence. Un échéancier vous décrit le rythme suivant lequel devra
progresser cette étude. Un guide de travail précisera les sections à
étudier, les questions à répondre, les exercices et les problèmes à faire
ainsi que, pour chacune des sections, les objectifs spécifiques à
atteindre.
À chaque semaine, avant le cours théorique, vous devriez d'abord étudier le
chapitre indiqué dans l'échéancier. b) laboratoires Les expériences de laboratoire ont pour but principal de rendre plus
concrètes les notions étudiées ainsi que de vous familiariser avec les
appareils de mesure les plus utilisés. La méthodologie utilisée présuppose
habituellement qu'avant de vous présenter pour une expérience de
laboratoire, vous avez étudié la théorie relative à celle-ci. Je vous
fournirai au laboratoire des explications verbales ou écrites sur les
activités (manipulations et rapport d'expériences) que vous devrez
effectuer relativement à chaque expérience.
Les laboratoires visent aussi à vous initier à la méthode scientifique et
la rédaction de rapport. Pour cela vous devrez vous procurer le volume
« Guide des sciences expérimentales » par Boisclair et Pagé. Lorsqu'il n'y
a pas d'expérience, la période de laboratoire est consacrée à des exercices
ou à des tests. Modalités de participation a) Théorie
La présence au cours théorique est fortement conseillée, mais n'est
obligatoire que lors des examens. En cas d'absence à un examen, les
modalités départementales de la politique d'évaluation des apprentissages
(PIEA) s'appliqueront. b) Laboratoires
Puisque les périodes de laboratoire sont consacrées à des activités donnant
lieu à une évaluation, la présence aux laboratoires est obligatoire. En cas
d'absence à un laboratoire, les modalités départementales de la politique
d'évaluation des apprentissages (PIEA) s'appliqueront. Les laboratoires se
feront en équipes de deux élèves, au maximum. Modalités d'évaluation des apprentissages 1- Théorie (pour 70 % de la note finale).
Il y aura trois examens partiels d'une durée de 2h50 pour lesquels vous
n'aurez droit qu'à une calculatrice, une règle et un rapporteur d'angle.
Une feuille de formules sera fournie avec l'examen. Ces tests pourront
comporter des questions théoriques, mais consisteront surtout en des
problèmes semblables à ceux que vous aurez à faire à la fin de chaque
chapitre (la liste se trouve à la fin). 2- Les travaux pratiques (pour 25 % de la note finale).
L'ensemble des rapports sera noté sur 25%. Il s'agit de compte rendu
d'expériences effectuées aux périodes de laboratoires. Vous recevrez des
directives précises à cet effet lors de ces expériences. Chaque rapport
ne peut comporter plus de deux noms. La note pour le rapport est
attribuée à chacun des élèves dont le nom apparaît sur le rapport. Seuls
les noms des élèves ayant participé activement aussi bien à
l'expérimentation qu'à la rédaction du rapport peuvent apparaître sur un
rapport. La pondération détaillée apparaît au calendrier. 4- Participation au colloque des sciences (pour 2 % de la note finale).
Vous devrez rédiger un essai visant à situer, dans l'histoire du
développement de la pensée humaine, l'émergence et l'évolution d'un ou
plusieurs des concepts étudiés dans ce cours. 5- Essai (pour 3 % de la note finale).
Vous devrez rédiger un essai visant à situer, dans l'histoire du
développement de la pensée humaine, l'émergence et l'évolution d'un ou
plusieurs des concepts étudiés dans ce cours. 6- Évaluation du français.
La qualité du français sera évaluée dans chacun des rapports de
laboratoires et des autres travaux. Il s'agit d'une correction négative
de 10 % de la note de chaque rapport ou travail. Modalités départementales de la P.I.E.A. Le document sur les modalités départementales de la POLITIQUE
INSTITUTIONNELLE D'ÉVALUATION DES APPRENTISSAGES fixe quelques modalités de
fonctionnement et définit certains de vos droits et devoirs. Des copies de
ce document sont mises à votre disposition dans le présentoir situé près de
la porte du bureau du coordonnateur du département de physique. Médiagraphie Volumes de référence obligatoire :
BENSON, Harris : Physique 1, Mécanique, 3ème édition, Éditions du Renouveau
Pédagogique Inc,
BOISCLAIR, G.; PAGÉ, J.: Guide des sciences expérimentales, 3ème édition,
Éditions du Renouveau Pédagogique Inc, Autres volumes de référence :
SERWAY, Raymond A. : Physique 1, Mécanique 4ème édition, Éditions Études
Vivantes.
HALLIDAY, D, RESNICK, R, Mécanique, Physique I, Éditions du renouveau
pédagogique. Disponibilité et encadrement La disponibilité est offerte particulièrement aux heures et jours convenus
au début de la session. Il est également possible de rencontrer le
professeur à d'autres moments en prenant rendez-vous à l'avance. De plus,
les élèves en difficultés sont invités à profiter d'un encadrement
individualisé ayant pour but de leur permettre de réussir. Cet encadrement
prendra la forme de rencontres régulières selon un calendrier à établir. Calendrier général (203-NYA, H2005, v.4) |Semaine |Théorie |Laboratoires