Sciences physiques

Le cours de Sciences physiques (UE2 « Sciences physiques et thermodynamique », semestre 1) donne au futur technicien supérieur en génie mécanique les bases de physique générale sur lesquelles reposent la mécanique industrielle, la thermodynamique, l’électricité et la maintenance. Il ne s’agit pas d’un cours théorique abstrait : chaque loi est immédiatement appliquée à une situation d’atelier ou d’installation industrielle rencontrée au Niger (pompe d’irrigation, groupe électrogène, camion de transport, chauffe-eau solaire, fonderie d’aluminium artisanale).

Le cours insiste sur la rigueur : unités du Système international, analyse dimensionnelle, ordre de grandeur et estimation des incertitudes. Ces réflexes évitent les erreurs graves de dimensionnement et de réglage en entreprise.

Objectifs d’apprentissage

• Utiliser correctement les unités SI, leurs multiples et les conversions usuelles de l’atelier (bar, tr/min, m³/h, kWh).
• Exprimer un résultat de mesure avec son incertitude et manipuler des grandeurs vectorielles (forces, vitesses).
• Décrire le mouvement d’un point (rectiligne, circulaire) et appliquer les lois de Newton.
• Calculer un travail, une énergie, une puissance et un rendement de chaîne énergétique.
• Appliquer les notions de pression, de chaleur, de dilatation et de changement d’état à des cas industriels.
• Caractériser une vibration et une onde (période, fréquence, longueur d’onde, niveau sonore).

Prérequis

Physique et mathématiques du baccalauréat scientifique ou technique : calcul littéral, puissances de 10, trigonométrie, équations du premier et du second degré, notion de dérivée.

Plan du cours

1. Grandeurs physiques, unités, mesures et vecteurs
2. Mécanique du point : cinématique et dynamique
3. Travail, énergie, puissance et pression
4. Chaleur, température, vibrations et ondes

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 10 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 0 h de travaux pratiques et 20 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (devoirs de TD, quiz en ligne, interrogations écrites) et examen terminal écrit ; la calculatrice est autorisée.

Bibliographie

• Halliday D., Resnick R., Walker J., Physique (tome 1 : Mécanique), Dunod.
• Serway R. A., Jewett J. W., Physique (tome 1 : Mécanique), De Boeck.
• Benson H., Physique 1 – Mécanique, De Boeck.
• Pérez J.-P., Mécanique : fondements et applications, Dunod.
• BIPM, Le Système international d’unités (SI), 9^e édition, 2019.