Socle scientifique S5

Mis à jour le

Responsable(s) : M. Brice TREMEAC

  • Cours + travaux pratiques
Code Cnam : USEG0K

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  • Durée : 70 heures (+/- 10%)
  • Alternance
  • 9 crédits

Présentation

Objectifs

  • Donner les rappels mathématiques et introduire des méthodes de calcul pour la modélisation en énergétique.
  • Approfondir les lois physiques de base utiles à l’énergétique.
  • Comprendre l’algorithmique et s’initier à la programmation appliquée à l’énergie.

Compétences et débouchés

Compétences

  • Modéliser un problème énergétique simple par des équations mathématiques.
  • Maîtriser les outils d’analyse, dérivation et intégration nécessaires à la physique.
  • Identifier et appliquer les lois fondamentales de la mécanique et de la thermodynamique.
  • Analyser un système physique en termes de forces, d’énergie et de bilans.

Programme

Contenu

ECUE1 : Bases mathématiques (coef 4) – 60 h (cours, TD) – 30h (Estimation travail personnel)

  • Analyse de base.
  • Rappels d’algèbre (équations, inéquations, systèmes linéaires simples).
  • Fonctions usuelles (exponentielles, logarithmes, trigonométriques).
  • Dérivées et applications (croissances, optimisation simple, tangentes).
  • Intégrales simples (primitives usuelles, calculs d’aires).
  • Équations différentielles simples
  • Équations différentielles du 1er ordre à variables séparables.
  • Applications à la cinématique et à la physique.
  • Vecteurs et géométrie
  • Repères, coordonnées cartésiennes et polaires.
  • Produit scalaire, produit vectoriel et applications mécaniques.
  • Applications en cinématique et mécanique des fluides.
  • Probabilités et statistiques descriptives (introduction)
  • Variables aléatoires simples.
  • Moyenne, variance, représentations graphiques.
  • Applications numériques
  • Utilisation de tableurs pour la résolution de problèmes.
  • Exercices appliqués à l’énergétique (ex. calcul de flux, bilans simples).
     


ECUE2 : Bases de physique générale (coef 3) – 45 h (cours, TD) – 20h (Estimation travail personnel)

  • Cinématique : mouvements rectilignes et circulaires, vitesses, accélérations.
  • Dynamique : lois de Newton, travail et énergie, mouvement harmonique simple.
  • Mécanique des milieux déformables : contraintes, déformations, élasticité.
  • Électrostatique : forces, champ et potentiel électrique, condensateurs.
  • Circuits électriques : lois de Kirchhoff, courants continus, puissance électrique.
  • Magnétostatique : loi de Biot-Savart, force de Lorentz, champ magnétique, aimants.


ECUE3 : Bases de l’informatique (coef 2) – 30 h (cours, TD) –15h (Estimation travail personnel

  • Introduction aux ordinateurs et langages (VBA, Python, par exemple).
  • Structures de contrôle : boucles, conditions, fonctions.
  • Structures de données : tableaux, matrices.
  • Développement en VBA : entrée/sortie, librairies.
  • Initiation Python : manipulation numérique, visualisation graphique.
  • Mini-projets : simulation d’un bilan thermique simple, calcul de déperditions.