Physique I

Ce cours introduit les principes fondamentaux de la physique utiles à l’architecte et au technicien du bâtiment. Il couvre la mécanique classique (grandeurs, vecteurs, mouvements, forces), les lois du mouvement de Newton avec leurs prolongements (travail, énergie, puissance) et une introduction à la physique des matériaux (masse volumique, contrainte, déformation, élasticité, dilatation thermique). Les exemples sont tirés du chantier et du bâtiment au Niger : levage de charges par une grue ou un monte-charge, chute d’objets depuis un échafaudage, rampe de manutention, poids d’une dalle, dilatation d’une toiture en tôle sous le soleil de Niamey. Ce cours prépare directement la Statique, la Résistance des matériaux et la Physique II.

Objectifs d’apprentissage

• Manipuler les unités du Système international, les conversions et les ordres de grandeur du bâtiment.
• Décomposer et composer des forces représentées par des vecteurs.
• Décrire un mouvement rectiligne uniforme, uniformément varié, une chute libre et un tir horizontal.
• Appliquer les trois lois de Newton, calculer un travail, une énergie et une puissance.
• Écrire les conditions d’équilibre d’un corps (forces et moments).
• Calculer masse volumique, contrainte, allongement élastique et dilatation thermique d’éléments de construction.

Prérequis

Physique et mathématiques du niveau lycée : équations du premier et du second degré, trigonométrie du triangle rectangle, notions de vitesse, de force et d’énergie.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Grandeurs physiques, unités et vecteurs
2. Leçon 2 — Cinématique : description des mouvements
3. Leçon 3 — Dynamique : lois de Newton, travail, énergie et puissance
4. Leçon 4 — Équilibre des corps et introduction à la physique des matériaux

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 0 h de TP et 10 h de travail personnel (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (exercices de TD, quiz en ligne, interrogation écrite) et examen terminal écrit (exercices chiffrés, calculatrice autorisée). La rigueur des unités et la présentation des calculs sont évaluées.

Bibliographie

• Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics. Wiley.
• Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2018). Physics for Scientists and Engineers. Cengage Learning.
• Benson, H. (2015). Physique 1 : Mécanique. De Boeck Supérieur.
• Pérez, J.-P. (2014). Mécanique : fondements et applications. Dunod.