B314 DYNAMIQUE DES MÉCANISMES

Les finalités de l'UE

Développer chez l’étudiant sa capacité à résoudre des problèmes de manière simple et logique en utilisant les principes de bases de la dynamique des corps rigides.
Etablir les équations du mouvement plan d’un mécanisme composé de solides articulés entre eux. Modéliser et comprendre quelques mouvements de base d’un corps rigide dans l’espace.

Les contenus de l'UE

Pour analyser et comprendre le mouvement des corps rigides sollicités par diverses forces, il est nécessaire dans un premier temps d’appréhender l’étude du mouvement seul, en dehors des sollicitations qui le produisent, lors de l’étude « cinématique » du problème. Il s’agit ici de définir les variables mathématiques de base (déplacements, vitesses et accélérations) et les relations entre elles, qui permettront la description du mouvement.

Ces outils sont les fondements nécessaires à l’analyse « dynamique ». Cette dernière étudie plus spécifiquement les liens entre la cause du mouvement (les forces) et le mouvement lui-même (déplacements, vitesses et accélérations). Les principes de base de ces liens sont établis, permettant ensuite l’étude mathématique du mouvement à l’aide des outils développés lors de l’étude cinématique.

Dans l’étude dynamique, quatre parties distinctes et complémentaire sont développée :

• Les équations de Newton dans le plan
• Les relations entre énergie et travail
• Les problèmes d’impulsions - chocs
• La dynamique des corps rigides dans l’espace

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

Au terme de cette UE, l’étudiant(e) devra, au cours d’un examen écrit suivi d’un encodage sur le site elearning Moodle, avec à sa disposition un résumé de ses notes de cours (4 faces au maximum) et une calculatrice :
 

• AA1 : Connaître et expliquer les concepts théoriques de base en cinématique et dynamique des mécanismes. (2.4, 3.1)
• AA2 : Déterminer et dériver par rapport au temps les relations géométriques reliant le positionnement d’un mécanisme à un ensemble de variables indépendantes choisies, pour obtenir les vitesses et accélérations de différents points du mécanisme. (2.4, 3.1, 3.4)
• AA3 : Analyser et modéliser la cinématique (étude du mouvement indépendamment des causes de celui-ci) de mécanismes articulés en appliquant les relations vectorielles de changement de repère au mouvement des corps rigides dans le plan et dans l’espace. (2.4, 3.1, 3.3)
• AA4 : Analyser un problème de dynamique en caractérisant les inconnues indépendantes du problème et en décrivant les équations disponibles pour le résoudre. (2.3, 2.4, 3.1, 3.3, 3.4)
• AA5 : Analyser et modéliser dans le plan, la dynamique (c'est-à-dire les relations entre les forces et le mouvement) des mécanismes articulés, en appliquant les lois de Newton aux  corps rigides. (2.3, 2.4, 3.1, 3.3, 3.4)
• AA6 : Analyser et modéliser la dynamique (c'est-à-dire les relations entre les forces et le mouvement) des mécanismes articulés, en appliquant la forme intégrée dans l’espace des lois de Newton (énergie et Lagrange) aux  corps rigides dans le plan. (2.3, 2.4, 3.1, 3.3, 3.4)
• AA7 : Analyser et modéliser la dynamique (c'est-à-dire les relations entre les forces et le mouvement) des mécanismes articulés, en appliquant la forme intégrée dans le temps des lois de Newton (quantité de mouvement-impulsion) aux  corps rigides dans le plan. (2.3, 2.4, 3.1, 3.3, 3.4)
• AA8 : Analyser et modéliser la dynamique (c'est-à-dire les relations entre les forces et le mouvement) des corps rigides dans l’espace. (2.3, 2.4, 3.1, 3.3, 3.4)

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Lors d’une succession de séances multi-médias en autonomie, de séances de questions-réponses en présentiel et de séances d’exercices dirigés, les différentes notions et principes fondamentaux de la dynamique sont abordés, puis illustrés au travers d’une séquence type décrite ci-dessous :

• L’étudiant devra dans un premier temps visualiser sur le learn des vidéos expliquant les concepts de base et leur illustration.
• Il peut alors réaliser un test formatif sur moodle, évaluant les acquis.
• Une séance de questions-réponses est alors organisée soit en présentiel, soit via le forum ad-hoc.
• L’étudiant peut alors réaliser une seconde fois le test formatif sur moodle.
• Une ou plusieurs séance(s) d’exercices est (sont) alors organisée(s) lors desquelles l’étudiant doit résoudre certains problèmes types avec l’aide de l’enseignant.
• Après cette séance d’exercices, il peut une dernière fois réaliser le test formatif sur le learn. La moyenne des trois tests est conservée dans la note année.

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

Dans cette UE, il vous faudra effectuer un travail régulier.

Les concepts abordés sont complexes : il est donc conseillé de réaliser des synthèses personnelles au fur et à mesure des séances de cours. Leur mémorisation sera nécessaire, y travailler régulièrement semble donc une stratégie utile à la réussite.

Les tests en ligne sur moodle ont pour but l’acquisition suffisante des différents concepts afin d’aborder sereinement les séances d’exercices. Le dernier test vérifie l’acquisition finale des compétences.

La participation active de l’étudiant lors des séances de questions-réponses, des forums et des séances d’exercices est nécessaire à l’acquisition des compétences et donc à la réussite.

interrogation de cinématique

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation mixte : automatique et par un.e enseignant.e.

interrogation sur Newton

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation mixte : automatique et par un.e enseignant.e.

examen de Noël

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation mixte : automatique et par un.e enseignant.e.

Interrogation sur l'énergie

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation mixte : automatique et par un.e enseignant.e.

Interrogation sur les impulsions - quantité de mouvement

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation mixte : automatique et par un.e enseignant.e.

Interrogation sur le mouvement dans l'Espace

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation mixte : automatique et par un.e enseignant.e.

Examen de juin

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation mixte : automatique et par un.e enseignant.e.

Examen de seconde session

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation mixte : automatique et par un.e enseignant.e.