Physique - Fondements des technologies et sciences de l'environnement et du vivant [EITGB112]

Acquis d'apprentissage

Ce cours a pour objet d’apporter des outils pour essayer d'appréhender le monde et les technologies qui nous entourent, pouvoir expliquer les phénomènes de la vie de tous les jours... Basée sur des observations, des expérimentations et la réflexion, la physique recherche une explication simple, mais aussi complète que possible, pour aboutir à la formulation de lois ou principes. L'acquisition de cette démarche, appelée le raisonnement scientifique, est une école de logique, une démarche rigoureuse...Le cours met donc l'accent sur la compréhension de concepts/notions et la réflexion.

Au terme de cette unité d’enseignement, l’étudiant sera capable de :

• S’exprimer par écrit en termes scientifiques corrects ;
• Utiliser adéquatement les formules, les lois et les principes de l’optique en vue d’analyser et d’interpréter une situation de la vie quotidienne et/ou professionnelle ;
• Manipuler adéquatement des ordres de grandeurs et des unités ;
• Expliquer et interpréter des phénomènes naturels/quotidiens avec des notions en sciences physiques ;
• Développer un esprit critique scientifique et établir un raisonnement scientifique face à un problème posé

Objectifs

Cette unité d'enseignement vise à donner à l'étudiant la maîtrise des concepts de base de la physique, en particulier les grandes lois de la mécanique et de l'électromagnétisme. Ces fondements seront indispensables pour aborder les cours et projets des années ultérieures dans lesquels des concepts physiques plus pointus seront abordés.

Il est important d'exercer l'étudiant à observer des phénomènes physiques ainsi qu'à la réflexion, le raisonnement et la rigueur qui leur sont liés.

Au terme de cet enseignement, l’étudiant(e) sera capable de :

• S’inscrire dans une démarche de formation et de réflexion permanentes.
• Développer une approche responsable, critique et réflexive des pratiques professionnelles ;
• Structurer sa pensée, s'exprimer clairement par écrit et oralement en utilisant un vocabulaire précis et adapté et être capable d'argumenter ses propos ;
• Exploiter les techniques et les outils appropriés pour l'étude et la compréhension de phénomènes observables
• Associer à sa démarche systémique un raisonnement et un esprit critique scientifiques

Contenu

Cette unité d'enseignement est un exposé introductif des grands chapitres de la mécanique classique (12h) et les fondements de l'électromagnétisme (12h).

Lors de l’exposé oral, dans la mesure du possible, les concepts nouveaux sont introduits à partir d'expériences réalisées en direct ou visionnée en vidéo ou encore établis à partir de démonstrations simples. L'exposé des lois fondamentales s'ensuit, l'accent étant mis sur la démarche habituelle du physicien : description, analyse et généralisation du phénomène. La signification pratique et esthétique des lois est illustrée par l'étude de de nombreuses applications.

Aux cours théoriques sont associés des travaux dirigés (12h) qui permettront à l’étudiant(e) d’appliquer les notions/concepts vus, voire de les approfondir.

Table des matières

Mécanique :

• la cinématique
• la dynamique
• travail, énergie et puissance
• la statique et les leviers
• la gravitation universelle
• les mouvements périodiques

Electricité :

• l'électrostatique
• le courant continu
• notions d'électromagnétisme
• le courant alternatif

Description des exercices

Séances d’exercices organisées en TD par un(e) enseignant(e) en petits groupes (20 à 27 étudiant par groupe).