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Enseignants

Lambot S茅bastien;

Langue
d'enseignement

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Cours de physique et de math茅matiques du premier quadrimestre聽: LBIR1110 et LBIR1120

Th猫mes abord茅s

Ce cours vise 脿 pr茅senter les notions fondamentales de la thermodynamique et de l'茅lectromagn茅tisme en vue de leur utilisation dans le domaine de la bioing茅nierie au sens large. Les th猫mes suivants sont abord茅s dans la partie d茅di茅e 脿 la thermodynamique聽: temp茅rature, dilatation thermique, loi des gaz parfait, premier principe de la thermodynamique, th茅orie cin茅tique, entropie et deuxi猫me principe de la thermodynamique. Les th猫mes suivants sont abord茅s dans la partie relative 脿 l'茅lectromagn茅tisme聽: force et champ 茅lectrique (loi de Coulomb), th茅or猫me de Gauss, potentiel 茅lectrique, condensateurs et di茅lectriques, courant et r茅sistance, circuits 脿 courant continu, champ magn茅tique, induction 茅lectromagn茅tique, inductance, circuits RLC aliment茅s en courant alternatif.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unit茅 d鈥檈nseignement, l鈥櫭﹖udiant est capable de :
1	Au terme du cours LBIR1122, l'茅tudiant sera capable de : 路聽聽聽聽聽 Comprendre les lois fondamentales de la thermodynamique, de l'茅lectricit茅 et du magn茅tisme. 路聽聽聽聽聽 Manipuler les outils math茅matiques de base de la physique g茅n茅rale (r茅solution d鈥櫭﹒uations, vecteurs, calcul diff茅rentiel et int茅gral). 路聽聽聽聽聽 Mod茅liser des syst猫mes physiques en suivant un raisonnement rigoureux et formalis茅 au travers d'茅quations math茅matiques. 路聽聽聽聽聽 Observer quantitativement des ph茅nom猫nes physiques 脿 l'aide d'instruments de mesure. 路聽聽聽聽聽 Convertir un 茅nonc茅 litt茅ral de physique g茅n茅rale en 茅quations math茅matiques et inversement. 路聽聽聽聽聽 Identifier les donn茅es pertinentes et non pertinentes pour la r茅solution d'un probl猫me de physique simple. 路聽聽聽聽聽 Transposer les concepts th茅oriques de la physique 脿 des probl猫mes concrets ayant trait au domaine de la bioing茅nierie. Les acquis d'apprentissage de l'activit茅 contribuent au r茅f茅rentiel de comp茅tences du programme pour les points suivants : 1.1, 1.4, 1.5.

Contenu

Thermodynamique: temp茅rature, loi des gaz parfaits, dilatation thermique, le premier principe de la thermodynamique, chaleur sp茅cifique et chaleur latente, le travail en thermodynamique, chaleurs sp茅cifiques 脿 volume constant et 脿 pression constante, la transmission de la chaleur (convection, conduction, radiation), la th茅orie cin茅tique, l鈥櫭﹒uation de Van der Waals, le deuxi猫me principe de la thermodynamique, moteurs thermiques, r茅frig茅rateur et聽pompe 脿 chaleur, le cycle de Carnot, le moteur 脿 essence, l'entropie.
Electricit茅: la loi de Coulomb, le champ 茅lectrique, les dip么les, le th茅or猫me de Gauss, le potentiel 茅lectrique, condensateurs et di茅lectriques, le courant 茅lectrique, la r茅sistance, les circuits en courant continu, la loi de聽Kirchhoff.
Magn茅tisme:聽le champ magn茅tique, la force de Lorentz, le moteur 茅lectrique, le cyclotron, la loi de Biot-Savart, le th茅or猫me d'Amp猫re, l'induction 茅lectromagn茅tique, les g茅n茅rateurs,聽l'inductance, les circuits en courants alternatifs, les circuits RLC, applications de la g茅ophysique聽(tomographie 茅lectrique, induction 茅lectromagn茅tique, radar de p茅n茅tration du sol).

M茅thodes d'enseignement

L'ensemble de la mati猫re est expos茅 au cours th茅orique via des diapositives et notes au tableau. Les concepts fondamentaux sont illustr茅s via des applications concr猫tes g茅n茅rales et de la bioing茅nierie via des illustrations multim茅dia. Il est essentiel que l'茅tudiant participe au cours pour se pr茅parer pour l'examen.

Les s茅ances d'exercices jouent un r么le essentiel 脿 la compr茅hension du cours th茅orique et constituent un apprentissage 脿 la r茅solution de probl猫mes concrets contextualis茅s 脿 la bioing茅nierie. Une attention particuli猫re est donn茅e aux illustrations et applications en r茅f茅rence 脿 ce domaine (par ex., le tracteur et les machines agricoles, la biophysique, la g茅ophysique, etc.). Les exercices permettront 脿 cet 茅gard la mise en contexte de la plupart des concepts th茅oriques sur base de probl猫mes concrets auxquels le bioing茅nieur sera confront茅 au long de sa formation et dans sa vie professionnelle.

Organisation des s茅ances d'exercices : Les s茅ances d'exercices sont obligatoires et doivent 锚tre pr茅par茅es 脿 l'avance par l'茅tudiant (maitrise de la th茅orie). Lors des s茅ances, des exercices seront propos茅s et l'茅tudiant devra tenter de les r茅soudre de mani猫re autonome. Ensuite, la r茅solution de chaque exercice sera pr茅sent茅e par l'assistant, qui r茅pondra 茅galement aux questions des 茅tudiants. Il est important que l'茅tudiant fasse r茅guli猫rement lui-m锚me des exercices聽de mani猫re enti猫rement autonome pour se pr茅parer 脿 l'examen.

Modes d'茅valuation
des acquis des 茅tudiants

L'examen est uniquement 茅crit et couvre toute la mati猫re vue aux cours et aux s茅ances d'exercices. L'examen est divis茅 en deux parties: questions 脿 choix multiples couvrant principalement la th茅orie, mais aussi avec des petits exercices, (50% de l鈥檈xamen), et trois exercices 脿 r茅soudre, un de thermodynamique, un d'茅lectricit茅 et un de magn茅tisme (50% de l鈥檈xamen).

Ressources
en ligne

Les diapositives du cours, les exercices des s茅ances d'exercices, et autres informations utiles sont disponibles sur Moodle.

Bibliographie

Vesrion fran莽aise:
Les ouvrages de base suivis dans le cours sont les livres de Physique de Harris Benson, 茅dition De Boeck (1: M茅canique et 2: Electricit茅 & magn茅tisme). Ces livres sont 茅galement utilis茅s dans les autres cours de physique du programme d'茅tude.
Les diapositives du cours ainsi que des exercices et r茅solutions聽compl茅mentaires sont mis 脿 la disposition des 茅tudiants via Moodle. Le syllabus des diapositives du cours est disponible en version imprim茅e聽脿 la DUC.
L'utilisation d'une calculatrice scientifique est requise pour les s茅ances d'exercices et l'examen.
English version:
The core textbooks used in the course are the Physics books by Harris Benson, De Boeck edition (1: Mechanics and 2: Electricity & Magnetism). These books are also used in other physics courses within the study program.
Course slides, additional exercises, and solutions are made available to students through Moodle. A printed syllabus of the course slides is available at the DUC.
The use of a scientific calculator is required for exercise sessions and the exam.

Facult茅 ou entit茅
en charge

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