Mécanique appliquée

Le cours de Mécanique appliquée (UE2 « Mécanique appliquée et physique », semestre 3) mobilise les lois de la mécanique pour résoudre des problèmes concrets d’atelier et de maintenance : calculer les efforts dans une potence de levage, vérifier qu’une charge ne glisse pas sur une rampe, dimensionner le moteur d’un treuil ou d’un convoyeur, choisir un réducteur pour une pompe. Le cours est fortement orienté vers la pratique : avec 20 h de travaux pratiques, chaque leçon est accompagnée d’un TP guidé réalisé sur des bancs simples (poutre sur dynamomètres, plan inclinable, volant d’inertie, palan).

Les exemples sont tirés de l’environnement industriel nigérien : groupes motopompes d’irrigation, convoyeurs de cimenterie, treuils de mines, véhicules et engins de chantier, machines d’huilerie.

Objectifs d’apprentissage

• Modéliser les actions mécaniques (forces, moments, liaisons) et appliquer le principe fondamental de la statique.
• Calculer les réactions d’appui d’une poutre et les efforts dans une structure simple (potence, barres).
• Intégrer le frottement de Coulomb dans les calculs (plan incliné, arc-boutement, courroies).
• Appliquer le principe fondamental de la dynamique en translation et en rotation, et utiliser le théorème de l’énergie cinétique.
• Calculer couples, vitesses, puissances et rendements dans une chaîne de transmission de machine.
• Conduire un TP de mécanique : mesurer, exploiter, comparer à la théorie et estimer les incertitudes.

Prérequis

Connaissances de base en mécanique (vecteurs, forces, lois de Newton), trigonométrie, calcul algébrique.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Statique du solide : actions mécaniques, moments et équilibre
2. Leçon 2 — Analyse des forces dans les systèmes : frottement, plan incliné et courroies
3. Leçon 3 — Dynamique des solides : translation, rotation et énergie
4. Leçon 4 — Applications industrielles : chaînes de transmission et mécanique des machines

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 6 h de cours magistral (CM), 4 h de travaux dirigés (TD), 20 h de travaux pratiques (TP) et 20 h de travail personnel (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (comptes rendus de TP, exercices de TD, quiz en ligne) et examen terminal écrit ; les comptes rendus de TP ont un poids important.

Bibliographie

• Keith M. Walker, Applied Mechanics for Engineering Technology, Pearson.
• J. L. Meriam, L. G. Kraige, Engineering Mechanics: Statics et Dynamics, Wiley.
• Jean-Louis Fanchon, Guide de mécanique : sciences et technologies industrielles, Nathan.
• Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston, Mécanique à l’usage des ingénieurs : statique et dynamique, Chenelière/McGraw-Hill.