Cours spécialité sciences de l'ingénieur au Lycée - Partie 5

Ce cours fait partie d'une série de plusieurs formations dédiée à l’apprentissage de la spécialité des sciences de l’ingénieur au niveau lycée (première et terminale). Elle permettra à tout élève ou adulte d’approfondir ses connaissances et de l’aider dans ce domaine.

Ce cours est dédié à la problématique consistant à analyser et modéliser les phénomènes de frottements et de roulements,  utiliser le principe fondamental de la dynamique (PFD) ainsi que les théorèmes énergétiques liées aux énergies cinétiques et potentielles (théorème de l'énergie cinétique).

Un des grands défis d’aujourd’hui est d’économiser au maximum l’énergie nécessaire au déplacement des biens et des personnes. Cela implique de pouvoir analyser et modéliser avec précision la dynamique de ces systèmes.

Le principe fondamental de la dynamique (PFD) permet de mettre en évidence une relation de causalité entre le mouvement d’un solide et les actions mécaniques qui lui sont appliquées. Les frottements participent activement à une déperdition d’énergie et il est nécessaire de pouvoir les quantifier afin d’améliorer les analyses.

J’ai pris soin dans cette formation de vous fournir des cours théoriques avec des explications claires et de nombreux exercices qui vous permettront de bien comprendre les différents concepts étudiés. Toutes les vidéos des cours, des exercices et des corrections associées sont accompagnées d’un support au format PDF téléchargeable.

Chaque chapitre de cette formation est organisé sous la forme suivante :

• Un cours théorique sous forme de vidéo, accompagné d’un support PDF téléchargeable.

• Des exercices d’ancrages simples, nécessitant l’application directe des concepts vus en cours. Les énoncés et les corrigés sont présents sous forme de vidéos, accompagnés également de supports PDF.

• Des travaux dirigés (TD) un peu plus complexes, nécessitant davantage d’autonomie. Bien sûr, ils sont également tous accompagnés de vidéos pour les énoncés et les corrections.

• Des extraits de sujets de baccalauréats, avec les corrigés détaillés, qui portent sur les connaissances acquises dans le chapitre. Ils permettent de se préparer efficacement à l’examen écrit en fin de Terminale dans la spécialité Sciences de l’ingénieur.

• Une synthèse en fin de chaque chapitre vous permettra d'avoir rapidement une vue d'ensemble des équations essentielles à connaître.

Cette formation est organisée de la manière suivante :

Chapitre 1 : Frottements et roulements

Chapitre 2 : Dynamique des mouvements plans (principe fondamental de la dynamique)

Chapitre 3 : Théorèmes énergétiques

= = = Contenus des chapitres étudiés dans la formation = = =

# Chapitre 1 : Frottements et roulements

1. Adhérence, frottement et grandeurs liées à l’étude du frottement

2. Loi du frottement (loi du Coulomb)

3. Résistance au roulement

   
   

# Chapitre 2 : Dynamique des mouvements plans (principe fondamental de la dynamique)

1. Principe fondamental de la dynamique (PFD) – Cas d’une translation rectiligne

2. Principe fondamental de la dynamique (PFD) – Cas d’un solide en rotation

3. Principe fondamental de la dynamique (PFD) – Cas des mouvements plans

# Chapitre 3 : Théorèmes énergétiques

1. Rappels sur les notions d’énergie et de puissance

2. Travail d’une force et d’un couple

3. Energie potentielle

4. Energie cinétique

5. Notions de puissance

6. Théorèmes sur l’énergie