Programme des cours 2022-2023
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Physique 1
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Durée :
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| Physique théorie et exercices : 60h Th Travaux pratiques physique : 24h Pr |
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Nombre de crédits :
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Nom du professeur :
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| Physique théorie et exercices : Emmanuel NIYIGENA, Isabelle TILQUIN
Travaux pratiques physique : Gauthier COUSSEMENT, Axel MORIS, Isabelle TILQUIN |
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Coordinateur(s) :
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| Isabelle TILQUIN | |||||
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Langue(s) de l'unité d'enseignement :
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| Langue française | |||||
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier | |||||
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Unités d'enseignement prérequises et corequises :
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| Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme | |||||
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Contenus de l'unité d'enseignement :
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| Mécanique. Electrostatique et courants continus. L'objectif de l'UE est d'introduire avec rigueur les concepts de physique classique de mécanique et d'électrostatique. Ces concepts doivent être compris, doivent pouvoir être restitués avec rigueur et précision et doivent pouvoir être appliqués via des exercices sur papier et via une série d'expérimentations. A la fin de l'UE, les étudiants auront acquis les bases physiques théoriques et expérimentales dans les domaines de la mécanique et de l'électrostatique nécessaires à la poursuite de leur formation. Physique générale et exercices 1 Première partie : Mécanique Chapitre 1: Introduction Mesures - Algèbre vectorielle Chapitre 2: Statique : Corps au repos Corps solides au repos - Fluides au repos: hydrostatique Chapitre 3: Cinématique: Mouvement d'un point matériel Mouvement curviligne général - Cas particuliers du mouvement curviligne : Mouvements rectilignes, Mouvements circulaires, Mouvements périodiques - Relativité du mouvement. Chapitre 4: Dynamique: Relation entre mouvement et cause du mouvement Loi de conservation de la quantité de mouvement et ses conséquences - Dynamique du point matériel ou du solide en translation - Loi de conservation du moment angulaire et ses conséquences - Dynamique d'un corps solide mobile autour d'un axe fixe. Chapitre 5: Travail et énergie Impulsion - Travail - Puissance - Energie - Différentes formes d'énergies - Unités pour l'énergie - Loi fondamentale: conservation de l'énergie -Energie récupérable et non récupérable, - Expression de l'énergie cinétique: énergie de mouvement, - Expression de l'énergie potentielle: énergie de position - Force, Energie potentielle, Champ, Potentiel : pour la force gravitationnelle, - Expression de l'énergie totale pour une particule -Expression de l'énergie totale pour un solide en rotation autour d'un axe, - Conservation de l'énergie dans les fluides (Bernouilli), - Applications du principe de conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement. Deuxième partie : Electrostatique et circuits en courant continu Chapitre 1 : Electrostatique Interaction électrique - Les particules chargées : Loi de conservation de la charge - Loi de Coulomb Champ électrique - Energie potentielle électrique d'une charge - Potentiel électrique - analogies entre l'interaction gravitationnelle et l'interaction électrique. Conservation de l'énergie électrique dans un champ électrique - Courant électrique - Puissance électrique. Chapitre 2 : Circuits électriques en courant continu Ohm - Pouillet - Origine de la résistance électrique dans les conducteurs - Conducteurs, isolants et semi-conducteurs - Association de résistances en série et en parallèle - Effet Joule - Force électromotrice - Association de générateurs - Kirchhoff. Travaux pratiques de physique Première partie : Mécanique - Mesures des dimensions d'un objet et expression des résultats expérimentaux - Statique du point et du solide - Hydrostatique : Mesures de densité - Phénomènes de surface : Mesures de tension superficielle - Cinématique : MRU, MRUA, Mouvements oscillants - Hydrodynamique : Etude des fluides, mesures de viscosité Deuxième partie : Electrostatique et circuits en courant continu - Appareils de mesure et loi d'Ohm - Loi de Pouillet - Association de résistances - Lois de Kirchhoff. - Etude des caractéristiques d'un générateur et d'une pile, force électromotrice - Etude d'un diviseur de tension |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
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| 1. Utiliser les outils mathématiques : vecteurs, trigonométrie, fonctions principales, dérivées et intégrales, résolution d'équations.
2. Utiliser le vocabulaire adéquat en vue d'expliquer, de démontrer différents concepts vus au cours théorique. 3. Traiter les données : graphiques, ordre de grandeur, calculs, erreurs, unités, chiffres significatifs, schémas. 4. Appliquer différents concepts vus au cours dans la résolution d'exercices du même niveau que ceux résolus au cours et en séances d'exercices. 5. Construire un raisonnement scientifique cohérent en vue de valider et d'interpréter les résultats obtenus et de rédiger les conclusions. 6. Préparer une séance de laboratoire sur base d'acquis ou en auto-apprentissage en utilisant les références et explications. 7. Reproduire de manière autonome et dans le temps imparti une manipulation sur base d'un mode opératoire. 8. Utiliser le matériel (lecture, réglages, positionnement). 9. Respecter le règlement, les consignes et les règles de sécurité. 10. Travailler en groupe afin de rendre le rapport dans le temps imparti. |
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Savoirs et compétences prérequis :
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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BBMV1040-A-a Physique générale et exercices 60 h BBMV1040-B-a Travaux pratiques de physique 24 h BBMV1040-A-a : Physique générale et exercices 1 : cours théorique magistral et séances d'exercices. Les séances d'exercices sont données à des groupes d'une vingtaine d'étudiants encadrés par un professeur. Les étudiants travaillent d'abord seuls. Le professeur propose, s'il le juge nécessaire et selon les consignes établies, une solution à l'ensemble du groupe. Des résolutions sont disponibles sur l'extranet. BBMV1040-B-a : Travaux pratiques de physique : les séances de travaux pratiques sont données à des groupes d'une vingtaine d'étudiants encadrés par deux professeurs en début de séance et par un professeur à la fin . Les étudiants travaillent en binômes et doivent remettre un rapport de laboratoire en fin de séance Les activités d'apprentissage BBMV1040-A et BBMV1040-B sont évaluées distinctement. La cours de physique introduit les concepts théoriques. Ces concepts sont concrétisés et travaillés lors des séances d'exercices et des travaux pratiques. La théorie et les exercices sont évalués par un examen écrit. Les travaux pratiques sont évalués par un examen oral au laboratoire de physique. Chaque étudiant doit reproduire une manipulation. Tous les étudiants doivent en outre savoir réaliser une mesure avec un appareil de mesure d'une grandeur fondamentale ou masse ou temps) et exprimer le résultat et tout étudiant doit aussi savoir réaliser un circuit électrique élémentaire et mesurer une résistance, une différence de potentiel et un courant. La validation de l'UE est conditionnée à la réussite (50% au moins) des questions relatives aux unités et conversions d'unité. Situation d'intégration: A la fin de l'UE, les étudiants auront acquis les bases physiques théoriques et expérimentales dans les domaines de la mécanique et de l'électrostatique nécessaires à la poursuite de leur formation en biologie et en chimie. La lecture et le respect de modes opératoires, la prise de mesures de façon rigoureuse, la retranscription de celles-ci, l'analyse des résultats et l'élaboration d'un rapport de laboratoire sont autant d'éléments qui aideront l'étudiant dans sa profession future. |
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Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
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| Selon l'évolution des conditions sanitaires, l'enseignement pourra être organisé en distanciel, en présentiel ou en mode hybride
BBMV1040-A-a : Physique générale et exercices 1 : cours théorique magistral et séances d'exercices
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Support(s): Diaporama du cours théorique disponible sur la plateforme pédagogique. Syllabus d'exercices disponible sur la plateforme pédagogique. Syllabus de travaux pratiques. Il est indispensable de venir au laboratoire avec une version papier du syllabus et des rapports. La version électronique se trouve sur Moovin Référence(s): Livre : Eugene Hecht, Physique, ITP de Boeck 1999, ISBN 2-7445-0018-6. |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Responsable de l'évaluation: TILQUIN Isabelle Langue de l'évaluation : Français Mode d'évaluation: Examen écrit BBMV1040-A-a L'évaluation comporte une partie d'évaluation continue et un examen en fin de quadrimestre. Durant le quadrimestre des interrogations sont organisées régulièrement ; leurs résultats constituent la part d'évaluation continue. En fin de quadrimestre, les étudiants sont évalués via un examen écrit de physique théorique et d'exercices (un formulaire est à disposition des étudiants). Une liste de questions de théorie est proposée aux étudiants dès le début du quadrimestre pour leur permettre de structurer la matière; les exercices à résoudre sont du niveau de ceux vus en séance d'exercices. La validation de cette UE est conditionnée à la réussite des questions relatives aux unités et conversions d'unité. BBMV1040-B-a L'évaluation des travaux pratiques est une évaluation uniquement continue, elle est acquise en fin de quadrimestre pour l'ensemble de l'année académique et ne peut être récupérée. Cette évaluation continue se répartit en trois évaluations différentes:
BBMV1040-A-a Physique théorie et exercices 1 : 80% BBMV1040-B-a Travaux pratiques de physique 1: 20% Le calcul de la note finale de l'UE se fait via une moyenne géométrique pondérée des notes des AcAp BBMV1040-A-a Note de janvier :
Au sein de cette AcAp, la cote est calculée par des moyennes arithmétiques pondérées. (*)En cas d'échec de l'U.E., l'examen de janvier pourra donner lieu, si l'étudiant le souhaite, à une nouvelle évaluation en juin, dont la note remplacera celle de janvier. Attention : seule la partie de note de l'examen de janvier sera remplacée par celle de l'examen de juin; celle de l'évaluation continue reste acquise. BBMV1040-B-a Note de janvier : 20% évaluation continue Note de septembre : note non représentable (20% évaluation continue de janvier), Au sein de cette AcAp, la cote est calculée par des moyennes arithmétiques pondérées. La validation de cette UE est conditionnée à la réussite des questions relatives aux unités et conversions d'unité. L'étudiant qui ne participe pas assidûment aux activités d'enseignement peut se voir refuser la participation aux épreuves [Extrait RGE] Cette U.E. est composée d'activités d'apprentissage distinctes donnant lieu, à partir de 10/20, à des reports de notes d'une session à l'autre et d'une année académique à l'autre. Les étudiants qui ne savent absolument pas participer à l'évaluation continue car il y a un conflit entre deux activités avec évaluation continue sont priés de se référer au document rédigé à ce sujet et disponible sur l'intranet et contacter l'enseignant responsable. |
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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| Tenant compte de la situation sanitaire et du Protocole pour la reprise des cours dans l'enseignement supérieur émanant de la Ministre Glatigny, les modalités prévues pour l'organisation et l'évaluation de l'Unité d'enseignement sont susceptibles d'être modifiées en cas d'évolution du risque épidémique et d'un retour vers un confinement total ou partiel. | |||||
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Contacts :
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Isabelle Tilquin : isabelle.tilquin@vinci.be |
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