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Responsable(s) Georges El-Saikaly

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Georges El-Saikaly


PLAN DE COURS

Automne 2021
CTN248 : Statique et dynamique (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7622,7625,7921
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MAT145    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 25,0 % 75,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

À la suite de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

  • de calculer les conditions d'équilibre des points matériels et des corps rigides (dans le plan et dans l'espace), et des structures de type treillis;
  • de déterminer les propriétés de sections utilisées dans les applications de résistance des matériaux et de calcul des structures;
  • d’analyser les conditions de mouvement d'un point matériel et d'un corps rigide sous l'action d'une ou de plusieurs forces;
  • d’expliquer les notions de travail et d’énergie.

Principes fondamentaux de l’analyse vectorielle des cas typiques d’équilibre rencontrés en structure. Système de forces (forces, moments, couples); équilibre du point matériel et de corps rigides dans le plan et dans l’espace; application aux treillis; aux câbles, aux mécanismes et aux poutres; forces réparties (premier et second moments de surface, de volume et de masse, centre de gravité, rayon de giration); frottement. Cinématique du point; dynamique du point (force, masse et accélération); travail et énergie (principe de conservation d’énergie, travail et puissance).

Séances de travaux pratiques axées sur l’application des théories vues en classe à des problèmes survenant notamment dans le domaine du génie de la construction.




Objectifs du cours

Ce cours a pour but de permettre à l’étudiant de maîtriser les notions fondamentales de statique et de se familiariser avec les notions de base sur la dynamique.

La réussite de ce cours aura permis à l'étudiant :

  • d'assimiler les principes fondamentaux de l’analyse vectorielle des cas typiques d’équilibre rencontrés en structure;
  • d'assimiler les concepts de systèmes de forces (forces, moments, couples);
  • de pouvoir calculer précisément les conditions d'équilibre des points matériels et de corps rigides (dans le plan et dans l'espace);
  • d’identifier les structures isostatiques de type treillis, câbles, charpentes et poutres;
  • de pouvoir calculer les réactions d'appuis et les efforts internes de ces structures;
  • de tracer les diagrammes des efforts internes des poutres avec la méthode des sections;
  • de déterminer les propriétés de sections (premier et second moments de surface, de volume et de masse, centre de gravité, rayon de giration);
  • d'être capable d'analyser les conditions de mouvement d'un point matériel et d'un corps rigide sous l'action d'une ou de plusieurs forces.
  • de connaître les notions de travail et énergie.



Stratégies pédagogiques
  • 39 heures d'enseignement magistral (trois (3) heures par semaine) incluant des périodes de questions, de discussion et de résolution de problème pratiques.
  • Exercices dirigés et devoirs pour assimiler la théorie vue dans le cours, à l'aide de problèmes pratiques rencontrés notamment dans le domaine du génie de la construction.
  • Lecture des notes de cours pour préparer, compléter et assimiler la matière du cours.
  • Évaluation durant le trimestre et examen final permettant aux étudiants de prendre connaissance de leur niveau d'assimilation et de leur progrès.



Utilisation d’appareils électroniques

-




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Jeudi 08:30 - 10:30 Travaux pratiques
02 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Mercredi 08:30 - 10:30 Travaux pratiques
03 Lundi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques
Jeudi 18:00 - 21:30 Activité de cours
04 Mardi 08:30 - 10:30 Travaux pratiques
Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Suze Youance Activité de cours cc-Suze.Youance@etsmtl.ca
01 Benoit Renaud Activité de cours cc-benoit.renaud@etsmtl.ca A-1576
01 Maxime Lachapelle Travaux pratiques maxime.lachapelle.2@ens.etsmtl.ca
02 Suze Youance Activité de cours cc-Suze.Youance@etsmtl.ca
02 Benoit Renaud Activité de cours cc-benoit.renaud@etsmtl.ca A-1576
02 Benoit Renaud Travaux pratiques cc-benoit.renaud@etsmtl.ca A-1576
02 Suze Youance Travaux pratiques cc-Suze.Youance@etsmtl.ca
03 Suze Youance Activité de cours cc-Suze.Youance@etsmtl.ca
03 Benoit Renaud Activité de cours cc-benoit.renaud@etsmtl.ca A-1576
03 Émilie Bilodeau Travaux pratiques emilie.bilodeau.1@ens.etsmtl.ca



Cours
Contenus traités dans le cours Heures
Introduction, concepts fondamentaux, systèmes d'unités. Loi gravitationnelle de Newton. Vecteurs : opérations sur les vecteurs, vecteur dans le plan et dans l'espace, produit scalaire et vectoriel. 3h
Système de forces dans le plan et dans l'espace : moment d'une force, couple, systèmes équivalents, représentation d'un système de force par un système équivalent. Équilibre et diagrammes de corps isolés. Objet en équilibre : réactions. Isostaticité. 6h
Treillis : méthode des nœuds, méthode des sections. Charpentes et mécanismes. 6h
Câbles. 3h
Forces réparties : centre de gravité et centroïde; méthode pour les corps et figures composées, application aux sections rencontrées en construction et aux forces réparties (poutres et effets extérieurs). 3h
Moment d'inertie : second moment de section, théorème des axes parallèles, rayon de giration et surfaces composées.   3h
Calcul des poutres : efforts internes, diagrammes d’efforts internes. 3h
Frottement : théorie et applications. 3h
Cinématique : vitesse, accélération, mouvement rectiligne, mouvement relatif. 3h
Dynamique du point : deuxième loi de Newton, système de référence, mouvement de centre de masse. 3h
Travail et énergie. 3h
   
Total 39h

 




Laboratoires et travaux pratiques

Description

Heures

Exercices pratiques 

24h




Utilisation d'outils d'ingénierie

-




Évaluation

La note globale résulte des évaluations trimestrielles et de celles de l'examen final et des travaux pratiques selon les pondérations suivantes :

Activité Description %
Examen périodique (Intra) Examen à la mi-session 35  
Examen final    35
Devoirs (individuels) 1 devoir avant l'intra et un 2e devoir après l'intra 20

Quiz (individuels)

Un quiz (5%) sur les treillis au début du cours semaine 5

Un quiz (5%) sur les poutres au début du cours semaine 9

10

 

L’examen final est d’une durée de (3h30) heures et couvre toute la matière du cours. 

RÉUSSITE DU COURS: En plus de la note de passage pour le résultat cumulatif, l’étudiant doit obtenir la note de 60% pour le cumulatif de ses 2 examens afin de réussir le cours (règlement, article 7.2.3).




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Aucun retard accepté




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Les notes de cours seront disponible sur la plateforme Moodle.




Ouvrages de références

Picard A., « Mécanique des corps rigides », Loze-Dion Éditeurs, 2006

Bedford, Fowler, Statics Engineering Mechanics. Addison Wesley, 19

Bedford, Fowler, Dynamic Engineering Mechanics. Addison Wesley, 199

Beer and Johnston, Vector Mechanics for Engineers - Statics and Dynamics. McGraw-Hill, 5th Ed., 1988

Meriam and Kraige, Engineering Mechanics - Vol. II – Dynamics. John Wiley & Sons, Inc. 3rd Ed., 1992




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Les étudiants sont appelés à visiter régulièrement le site moodle du cours à l'adresse:  https://ena.etsmtl.ca/




Autres informations

Horaire:

Groupe

Jour

Heure

Activité

01

Lundi

13:30 - 17:00

Activité de cours

 

Mercredi

13:30 - 15:30

Travaux pratiques et laboratoire

02

Mercredi

13:30 - 17:00

Activité de cours

 

Lundi

08:30 - 10:30

Travaux pratiques et laboratoire

03

Mardi

13:30 - 17:00

Activité de cours

 

Vendredi

8:30 - 10:30

Travaux pratiques et laboratoire