Plan de cours - Mecaniquex

Ltremblay

Description

PLAN DE COURS MÉCANIQUE oN du cours : 203-NYA-05 Cours préalable relatif aux cours Ondes et physique moderne (203-NYC-05), Électricité et magnétisme (203-NYB-05) et Astrophysique (203-320-ME) ENSEIGNANT Luc Tremblay SESSION - ANNÉE Hiver 2011 PROGRAMME Sciences de la nature BUREAU oN 305 TÉLÉPHONE 683-2104 poste 3305 SITE WEB http://www.college-merici.qc.ca/professeurs/luc-tremblay/Physique.html Signature de l’enseignant Direction des études DATE :______________________________ PLAN DE COURS - MÉCANIQUE Présentation du cours Le cours de mécanique est le seul cours du programme qui évalue la compétence : Analyser différentes situations et phénomènes physiques à partir des principes fondamentaux reliés à la mécanique classique. Ce cours est donc une introduction aux grands principes de base de la mécanique classique. On y étudie le mouvement, les lois de Newton, les forces, le travail, l’énergie, la quantité de mouvement et la gravitation. On vérifie également quelques lois de façon expérimentale et on apprend à rédiger des rapports de laboratoire en tenant compte des incertitudes. Il y a 75 heures de cours durant la session. C’est un cours dont la pondération est 3-2-3. C’est-à-dire qu’il y a trois heures de théorie, deux heures de laboratoire et trois heures de travail personnel par semaine. Il n’y a aucun préalable pour ce cours. Profil de sortie Performance ...

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• Langue: Français

Extrait

PL

Cours préalable relatif au

Électricité et magnétis

ENSEIGNANT

Luc Tremblay

SESSION - ANNÉE

Hiver 2011

PROGRAMME

Sciences de la nature

BUREAU

N

o

305

TÉLÉPHONE

683-2104 poste 3305

SITE WEB

http://www.college-merici.qc.c

Signature de l’enseignant

LAN DE COURS

MÉCANIQUE

N

o

du cours : 203-NYA-05

ux cours Ondes et physique moderne (20

isme (203-NYB-05) et Astrophysique (203-

ca/professeurs/luc-tremblay/Physique.html

Direction des études

DATE

:___________________

03-NYC-05),

-320-ME)

____________

PLAN DE COURS - MÉCANIQUE

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Présentation du cours

Le cours de mécanique est le seul cours du programme qui évalue la compétence :

Analyser différentes situations et phénomènes physiques à partir des

principes fondamentaux reliés à la mécanique classique.

Ce cours est donc une introduction aux grands principes de base de la mécanique

classique. On y étudie le mouvement, les lois de Newton, les forces, le travail, l’énergie,

la quantité de mouvement et la gravitation. On vérifie également quelques lois de façon

expérimentale et on apprend à rédiger des rapports de laboratoire en tenant compte

des incertitudes.

Il y a 75 heures de cours durant la session. C’est un cours dont la pondération est 3-2-

3. C’est-à-dire qu’il y a trois heures de théorie, deux heures de laboratoire et trois

heures de travail personnel par semaine.

Il n’y a aucun préalable pour ce cours.

Profil de sortie

Performance finale attendue

À la fin de ce cours, l’étudiant devra être capable de résoudre des problèmes écrits et

prévoir le comportement de systèmes physiques.

But du programme

Le programme de science de la nature a comme finalité de donner à l’étudiant ou à

l’étudiante une formation équilibrée, intégrant les composantes de base d’une formation

scientifique et d’une formation générale rigoureuses, et en les rendant aptes à

poursuivre des études universitaires en sciences pures, en sciences appliquées ou en

sciences de la santé.

Cette finalité est appuyée par des buts généraux que chaque cours du programme vise

à développer. Les buts suivants seront particulièrement visés dans le cours de

mécanique.

•

appliquer la démarche scientifique;

PLAN DE COURS - MÉCANIQUE

3

•

résoudre des problèmes de façon systématique;

•

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;

•

situer le contexte d'émergence et de développement des concepts

scientifiques;

•

adopter des attitudes utiles au travail scientifique;

•

traiter de situations nouvelles à partir de ses acquis.

Détails du contenu

Section 1 : La cinématique (Semaines 1 à 3)

Élément de compétence : Décrire le mouvement de translation et de rotation des

corps.

Chapitre 3 :

La cinématique à une dimension

Chapitre 4 :

L’inertie et le mouvement à deux dimensions

Sauf les sections 4.6 et 4.7

Section 2 : La dynamique (Semaines 4 à 7)

Élément de compétence : Appliquer les concepts et les lois de la dynamique à

l'analyse du mouvement des corps.

Chapitre 5 :

Dynamique de la particule - Partie 1

Chapitre 6 :

Dynamique de la particule - Partie 2

Section 3 : L'énergie et la quantité de mouvement (Semaines 8 à 11)

Élément de compétence : Effectuer des calculs de travail et d'énergie dans des

situations simples.

PLAN DE COURS - MÉCANIQUE

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Chapitre 7 :

Travail et énergie

Chapitre 8 :

La conservation de l'énergie

Chapitre 9 :

La quantité de mouvement

Chapitre 10 :

Les systèmes de particules

Sauf les sections 10.5 10.6 et 10.7

Section 4 : La rotation (Semaine 11 et 14)

Éléments de 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 et Effectuer des calculs de travail et d'énergie dans des situations simples

Chapitre 11:

Rotation d’un corps rigide autour d’un axe fixe

Sauf la section 11.9

Chapitre 12 :

Équilibre statique et moment cinétique

Sauf la section 12.2 12.7 12.8 et 12.9

Section 5 : La gravitation (Semaine 14 et 15)

Élément de compétence : Appliquer les concepts et les lois de la dynamique à

l'analyse du mouvement des corps.

Chapitre 13 : La gravitation

Laboratoire

Élément de compétence : Vérifier expérimentalement quelques lois et principes reliés

à la mécanique.

La présence aux laboratoires est obligatoire. En cas d'absence non justifiée au

laboratoire, un étudiant se verra attribuer la note zéro pour toutes évaluations qui auront

été exécutées durant son absence. En cas d'absence justifiée, l'étudiant reprendra

l'activité en question dans un délai raisonnable afin de compléter son évaluation.

Un

étudiant qui aura été absent à 2 séances de laboratoire ou plus sur les sept prévues

sera automatiquement en échec.

Après une absence injustifiée à 1 séance de

laboratoire, l’enseignant en informe la direction des études. La direction avise alors

l’élève, par écrit, des conséquences possibles de ses absences.

PLAN DE COURS – MÉCANIQUE

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Les expériences se font en équipe de 2 personnes. Un cahier de laboratoire sera donné

au premier cours.

Les quelques périodes restantes seront utilisées comme périodes d’exercices ou de

physique conceptuelle.

Évaluation formative

Une série d’exercices du livre est proposée à l’étudiant. La liste des exercices proposés

est donnée dès le premier cours. Les solutions complètes de ces exercices sont

disponibles à la bibliothèque et sur le site web.

L’étudiant peut obtenir à n’importe quel moment de l’année tous les examens des

années précédentes pour s’évaluer.

Finalement, le premier rapport de laboratoire sera formatif et ne sera donc pas compté

dans l’évaluation sommative.

Évaluation sommative

Évaluations non incluses dans l’épreuve d’évaluation de la compétence

(50% de la note finale)

4 Rapports de laboratoire (10% de la note finale)

2 Examens (20 % de la note finale chacun)

Dates approximatives : 6e semaine, 11e semaine

Une feuille (format lettre) écrite à la main sera permise lors des examens

Évaluations incluses dans l’épreuve d’évaluation de la compétence (50%

de la note finale)

1 Examen (40 % de la note finale)

Date approximative : Semaine d’examens

Trois feuilles (format lettre) écrites à la main seront permises lors de

PLAN DE COURS – MÉCANIQUE

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l’examen.

1 Rapport de laboratoire (10 % de la note finale)

La réussite de l’épreuve d’évaluation de la compétence (composée de l’examen final et

du dernier rapport de laboratoire), fixée à 60 %, est obligatoire pour la réussite du

cours. L’élève qui échoue l’épreuve d’évaluation de la compétence obtient comme note

finale du cours la note qu’il a obtenue à l’épreuve d’évaluation finale.

L’élève qui obtient la note de passage à l’épreuve d’évaluation de la compétence passe

le cours.

Les dates des examens sont approximatives. L’étudiant est responsable de connaitre la

date de l’examen une fois qu’elle aura été annoncée au cours de la session.

Reprise de l’évaluation finale

En cas d’échec à l’évaluation finale, l’étudiant peut reprendre son évaluation finale

quelques jours après la correction de cette dernière. Si l’étudiant obtient une note

suffisante à cette reprise, il aura au maximum 60% comme note finale du cours

Bilan des apprentissages

L’étudiant pourra vérifier son bilan des apprentissages (attitude et note accumulée

jusqu’à ce moment) à n’importe quel moment de la session, soit en utilisant omnixox,

soit en le demandant au professeur.

Autres Politiques

L'étudiant pourra perdre jusqu'à 20% des points pour les fautes de français.

Aucun retard ne sera permis pour la remise des laboratoires. Tout retard occasionnera

une pénalité de 25% par jour.

Disponibilité du Professeur

L’horaire de disponibilité du professeur sera affiché sur le babillard à côté de la porte du

PLAN DE COURS – MÉCANIQUE

7

bureau du professeur.

Bibliographie

Livre obligatoire

Mécanique 4e édition, H. Benson, ERPI, Saint-Laurent, 2009, 635 pp

PLAN DE COURS – MÉCANIQUE

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Énoncé de la compétence

Analyser différentes situations et phénomènes physiques à partir des principes

fondamentaux reliés à la mécanique classique.

Pondération

:

3-2-3

Numéro de la compétence : OOUR

Performance finale attendue

Résolution de problèmes écrits et prévision du comportement de systèmes

physiques

Éléments de la compétence

Critères de performance

Activités d’apprentissage

Calendrier

♦

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.

♦

Utilisation appropriée des concepts,

des lois et des principes.

♦

Schématisation

adéquate

des

situations physiques.

♦

Utilisation

d'une

terminologie

appropriée

♦

Représentation graphique 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.

♦

Résolution d’exercices du livre.

♦

Résolution

de

questions

et

problèmes d’examens des années

précédentes.

♦

Séance de physique conceptuelle.

La cinématique

Semaines 1 à 3

La dynamique

Semaines 4 à 7

L’énergie et la quantité

de mouvement

Semaines 8 à 11

La rotation

Semaines 11 à 14

La gravitation

Semaine 15

PLAN DE COURS – MÉCANIQUE

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Éléments de la compétence

Critères de performance

Activités d’apprentissage

Calendrier

♦

Vérifier

expérimentalement

quelques lois et principes reliés à

la mécanique.

♦

Expérimentation minutieuse.

♦

Présence des éléments constituants

d'un rapport de laboratoire selon les

normes établies.

♦

Interprétation

des

limites

des

modèles.

♦

Réalisation d’expériences (présence

obligatoire)

♦

Rédaction

de

rapports

de

laboratoire.

Ces laboratoires seront :

1- La cinématique

2- Le projectile

3- La deuxième loi de Newton

4- La conservation de l'énergie

5- Les collisions

6- Le mouvement de rotation

7- L'équilibre statique

Semaine 2

Semaine 3

Semaine 5

Semaine 7

Semaine 9

Semaine 11

Semaine 13