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%)
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Alternance
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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.