Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Mettre en oeuvre une démarche d'ingénieur face à un problème aux contours définis, compte tenu de contraintes techniques, économiques et environnementales.
• Identifier et acquérir les connaissances et compétences nécessaires à la résolution du problème.
• Maîtriser les connaissances fondamentales (théoriques et méthodologiques) en arts, sciences et en sciences de l'ingénieur et art de bâtir pour résoudre des problèmes impliquant ces disciplines.
• Identifier, décrire et expliquer les principes artistiques, scientifiques et mathématiques fondamentaux.
• Choisir et appliquer avec rigueur les connaissances, méthodes et outils en arts, sciences et en sciences de l'ingénieur et art de bâtir pour résoudre des problèmes impliquant ces disciplines.
• Faire preuve de rigueur et d'autonomie dans son parcours de formation.
• Se connaître, s'autoévaluer et développer des stratégies d'apprentissage appropriées.

Acquis d'apprentissage de l'UE

Comprendre et maîtriser les notions, principes et théorèmes de base de la Statique (équilibre des forces et méthodes énergétiques) et de la Cinématique des systèmes mécaniques composés de solides rigides et de points matériels.
Etre capable de résoudre des problèmes classiques mais inédits de Statique (équilibre des forces et méthodes énergétiques) et de Cinématique, à partir d'un raisonnement correct et d'une utilisation rigoureuse des lois vues au cours.
Tracer des diagrammes de moment de flexion, d'effort normal et d'effort tranchant sur des systèmes de poutres isostatiques.
Comprendre les bases de la Cinétique (quantité de mouvement, moment cinétique, énergie cinétique, tenseur d'inertie).
Utiliser les notions mathématiques associées à ces matières: calcul vectoriel, systèmes d'équations linéaires, calcul différentiel, trigonométrie.
Développer l'intuition et le sens physique vis-à-vis de phénomènes mécaniques.

Contenu de l'UE : descriptif et cohérence pédagogique

Force, moment d'une force, couple de forces, réduction d'un torseur de force (centres de masse)
Statique des systèmes mécaniques: forces appliquées, forces de liaison, lois de Coulomb, conditions d'équilibre des solides et des points matériels, problème fondamental de la Statique
Problèmes de rupture d'équilibre (décollement ou glissement).
Statique appliquée: diagrammes M,N,V dans les poutres
Cinématique du point: position, vitesse, accélération, observateur
Cinématique du solide indéformable: champs de vitesses et d'accélérations, théorème de composition des dérivées, cas plan (théorème de Kennedy et cinématique graphique)
Cinématique des systèmes mécaniques: liaisons, composition des mouvements
Méthodes énergétiques de la Statique: principe des travaux/puissances virtuel(le)s, systèmes conservatifs et minimum d'énergie potentielle
Cinétique: torseur des quantités de mouvement, énergie cinétique, tenseur d'inertie, tenseurs du 2e ordre.
Cohérence pédagogique: la Statique et la Cinématique sont indissociables, elles se rencontrent dans les méthodes énergétiques et, plus fondamentalement, dans la dynamique des systèmes mécaniques (cf. BAB2).

Compétences préalables

Mathématiques et Physique de l'enseignement secondaire