1. présentation du cours - Cégep du Vieux Montréal

Cégep du Vieux Montréal
Département de physique

















1. TITRE DU COURS : Cinématique


2. NUMERO DU COURS : 203-D30-VM


3. PRÉALABLE : 201-D20-VM


4. PONDERATION : 2 - 1 - 2


5. SESSION : Automne 2005


6. PROFESSEUR : Pierre Noël de Tilly









Bureau des professeurs : 10.58
Poste téléphonique : 982-3437 poste 7652
Courriel : pnoel@cvm.qc.ca
Site Internet : www.cvm.qc.ca/pnoel

PRÉSENTATION DU COURS


Ce cours s'adresse aux étudiants inscrits au programme de technique de
Maintenance Industrielle.


Le cours Physique du Mouvement I est le deuxième de la série des trois
cours de physique qui permettront d'atteindre la compétence 023T
« Résoudre des problèmes de physique appliqués à la maintenance
industrielle». La Physique du Mouvement I D30-VM étudie la nature du
mouvement tandis que la Physique du Mouvement II D40-VM étudie les
causes qui provoquent la variation de ce mouvement. La Physique du
Mouvement I nous apprend à maîtriser les paramètres linéaires du
mouvement de translation, les paramètres angulaires du mouvement de
rotation et ceux du mouvement combiné. De plus nous étudierons les
contraintes de flexion et de torsion (étape II).


Le premier cours D20-VM « Physique des matériaux » de la série
étudiait l'équilibre de translation et de rotation des corps isolés
nécessaire pour résoudre les problèmes de résistance des matériaux
rencontrés dans le cours D20-VM. Ce cours traite des contraintes
simples et des contraintes de torsion et de flexion (étape I).


La place des mathématiques dans ce cours est essentielle. Les notions
de dérivés et d'intégrales acquises par l'élève dans le cours 201-A21-
VM ainsi que les notions d'algèbre, de vecteurs, de trigonométrie,
etc., acquises dans le cours 201-A11-VM constituent la base des
connaissances requises pour maîtriser la cinématique.


L'objectif principal est d'amener l'élève à comprendre les divers
termes utilisés en cinématique de translation et de rotation de sorte
qu'il pourra échanger et apporter un support technique aux autres
intervenants tels les ingénieurs dans les cas où interviennent les
problèmes d'analyse de mouvements de mécanisme.


Les problèmes qui sont proposés à l'élève devront être pratiques au
point qu'il devienne familier avec des mécanismes tels que : organes de
transmission, engrenages, palans, bielle-manivelle, tracés de cames,
etc.


OBJECTIFS DU COURS ET ORGANISATION DES ACTIVITÉS


1 Compétence à atteindre


À la fin de ce cours, les étudiants devraient pouvoir résoudre des
problèmes de physique appliqués à la maintenance industrielle.


Pour démontrer cette compétence, les étudiants devront subir trois (3)
examens échelonnés sur l'ensemble de la session, ainsi qu'une activité
synthèse. De plus, ils devront produire des rapports de laboratoires à
la fin de chaque expérience.


2 Éléments de compétence, objectifs d'apprentissage et objectifs
spécifiques


Les étudiants devront pouvoir résoudre des problèmes de cinématique de
translation et de rotation d'un corps et analyser les contraintes et
les limites d'utilisation des matériaux.


. Définir clairement le problème à résoudre


. Interpréter justement les unités en cause


. Calculer précisément et présenter graphiquement de façon appropriée les
caractéristiques de la cinématique de translation et de rotation d'un
corps Apprécier les effets des charges appliquées sur l'objet


. Représenter clairement les vecteurs de position, vitesse et
accélération


. Résoudre justement la résultante des vecteurs de position, vitesse et
accélération


. Interpréter justement et présenter clairement les résultats des calculs


. Déterminer correctement les contraintes de

. flexion (étape II)
. torsion (étape II)

. Calculer précisément les contraintes de déformation


. Déterminer justement les limites d'utilisation des matériaux en flexion
et en torsion





À la fin du cours, l'élève devra :


V appliquer la cinématique de translation et de rotation;
V mettre en relation les représentations graphiques et analytique
(avec équations) du mouvement;
V identifier les mécanismes de liaison et quantifier les paramètres
décrivant les mouvements;
V calculer les contraintes de flexion et de torsion (étape II).





3 Éléments de contenu


Les principaux éléments de contenu qui seront vus dans le cadre de ce
cours sont :

. Paramètres du mouvement de translation
. Mouvement rectiligne uniformément accéléré
. Tracé de came, mouvement simultané et mouvement dépendant
. Mouvement dans le plan et mouvement relatif
. La rotation
. Autre organes de machine
. Contraintes de torsion et de flexion
. Déformation en torsion et en flexion
. Limites d'utilisation en flexion et en torsion

4 Organisation des activités d'enseignement et d'apprentissages


Afin de permettre à l'étudiant d'atteindre la compétence du cours et
afin de rendre la présentation plus dynamique, plusieurs méthodes
d'enseignement seront utilisées : les exposés magistraux informels, les
exercices en classe et les séances de laboratoire.


Différents moyens viendront soutenir la présentation : les manuels
obligatoires, les textes distribués par le professeur, le tableau, les
transparents, les documents audiovisuels ou les logiciels
informatiques.


Des feuilles de route (décrivant les exercices à faire pour chaque
partie du cours) seront distribuées aux étudiants afin de faciliter
l'organisation et le contenu du travail qu'ils auront à effectuer.


5 Activités d'évaluation


À chaque semaine, les étudiants ont à préparer le cours par leur
travail personnel, c'est-à-dire en faisant la lecture de la matière à
être vue en classe et en s'appliquant à faire les exercices suggérés.


Au cours de la session, les étudiants auront à subir trois examens sur
les parties du cours qu'ils viennent de voir en classe.


La partie pratique du cours sera évaluée à partir des rapports de
laboratoire qu'ils auront à rédiger en équipe.


6 Épreuve certificative du cours

Le cours se terminera par un projet où l'élève sera mis à l'épreuve sur
sa capacité d'intégrer l'ensemble des connaissances et des habiletés
acquises dans le cours de Physique du Mouvement I.

L'élève aura à concevoir trois cames-disques de types : (1) saccadé (2)
non-saccadé et (3) mouvement uniformément accéléré permettrait
d'évaluer la capacité de l'élève à maîtriser les éléments de compétence
de ce cours.


En suivant la démarche pour réaliser ses trois cames, l'élève utilise
ses connaissances et habiletés pour :


V étudier le cahier de charges;
V analyser graphiquement la position verticale du récepteur en fonction
de la position angulaire de la came et aussi en fonction du temps;
V mettre sous forme de tableau, les paramètres angulaires et linéaires
décrivant les trois mouvements;
V dessiner les trois types de came;
V calculer les vitesses et accélérations aux points stratégiques.









7 Ce qui est attendu des étudiants


Afin de s'assurer de la réussite du cours, il est important :

. d'assister aux cours et aux séances de laboratoire ;
. de participer aux exercices en classe ;
. de participer au travail d'équipe (expériences de laboratoire et
rédaction des rapports) ;
. de faire les lectures préalables et de préparer les cours ;
. de faire les travaux demandés en respectant les consignes reçues et de
les remettre à temps ;
. de rencontrer le professeur lors de difficultés.

CALENDRIER DES ACTIVITÉS


Un calendrier détaillé des activités du cours sera distribué aux
étudiants durant la première semaine de cours.


Les activités d'évaluation sont distribuées sur l'ensemble de la
session. L'évaluation de la partie théorique du cours est cumulative
sur 70 points répartis de la manière suivante :

Examen Note Echéancier approximatif

Examen 1 20% 5eme semaine
Examen 2 20% 10eme semaine
Examen 3 20% 16eme semaine
Activité synthèse 10%

La partie pratique (expériences de laboratoire) compte pour un total de
30 points répartis sur quatre rapports de laboratoire. L'importance de
chaque rapport de laboratoire pourrait varier selon ce qui est exigé.


Chaque évaluation écrite est corrigée quant à la qualité du français à
laquelle 10% du total des points sont alloués.


Les dates précises des examens sont confirmées aux étudiants au moins
une semaine avant chaque examen.


ÉVALUATION : MODALITÉS ET CRITÈRES


Pour chacun des éléments de compétence que les étudiants doivent
acquérir, il existe un ou plusieurs critères de performance qui fixent
le seuil minimal à atteindre. Les activités d'évaluation visent à
mesurer l'atteinte des éléments de la compétence en fonction de chacun
des critères de performance établis par le programme et finalement, à
mesurer l'acquisition de la compétence elle-même.


1 Critères de performance

. Utilisation appropriée des concepts, des lois et des principes.
. Utilisation adéquate de la terminologie.
. Analyse de situations concrètes et reconnaissance de la pertinence du
recours aux outils et aux procédés mathématiques.
. Choix approprié en fonction des besoins.
. Démarche planifiée et méthodique.
. Utilisation correcte des outils e