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Responsable(s) Thomas Dupont

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Thomas Dupont


PLAN DE COURS

Hiver 2022
MEC222 : Dynamique (3 crédits)


Modalités de la session d’hiver 2022


Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


Les activités d’enseignement de la session d’hiver 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.


Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant ou l'étudiante doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. Il ou elle doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.


Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés afin de les rendre disponibles aux personnes inscrites au cours.


La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.


Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.


Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et, si requis, qu'elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour toute ou pour une partie de la session d’hiver 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.


Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.


En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d'hiver 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 18 janvier 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 1er février 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC111 ET MAT145    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 50,0 % 50,0 %




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

Au terme de ce cours, l’étudiant aura acquis les concepts fondamentaux de la dynamique des corps solides et sera en mesure de les appliquer à l'étude dynamique des mécanismes et des machines.

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

  • d’appliquer les concepts et principes fondamentaux de la dynamique dans l’étude des mécanismes élémentaires;
  • d’établir des équations du mouvement des particules et des corps rigides par la méthode de forces et d’accélérations et par les méthodes de l’énergie et de la quantité de mouvement;
  • de calculer les efforts nécessaires pour produire un mouvement et déterminer le mouvement selon les chargements dynamiques appliqués;
  • de modéliser et simuler le mouvement des systèmes mécaniques articulés à l’aide d’un logiciel multi-corps.

Cinématique des particules et des corps rigides: position, vitesse et accélération instantanées, déplacements, mouvements rectiligne et curviligne, repère en translation, mouvement relatif, système de poulies, mouvement angulaire, mouvement dans un plan, rotation, translation, centre instantané de rotation, accélération de Coriolis, liaison cinématique, système des particules.

Cinétique des particules et des corps rigides : diagramme de corps libre dynamique, forces, frottement, ressort, deuxième loi de Newton, moment d’inertie de masse, quantité de mouvement, moment cinétique, énergie cinétique, énergie potentielle, puissance, travail des forces, principe du travail et de l’énergie, principe de l’impulsion et de la quantité de mouvement, conservation de l’énergie, conservation du moment cinétique, impulsion, impact, restitution, équilibre dynamique, principe de d’Alembert.




Objectifs du cours
  • Acquérir et maîtriser les concepts fondamentaux de la cinématique de la particule et des corps solides,
  • Analyser le comportement des particules et des corps rigides sous l'action de forces et de couples.
  • Appliquer le principe de la conservation d'énergie, de la quantité de mouvement et des impulsions externes aux particules et aux corps rigides.



Stratégies pédagogiques
  • 3h30 de cours par semaine (incluant une pause de 30 minutes) pendant lesquels la théorie sera présentée, accompagnée d'exercices permettant aux étudiants d'appliquer leurs connaissances à la solution de cas pratiques, des séances d’apprentissage-actif seront proposées durant le cours;
  • 2 heures de travaux pratiques par semaine pendant lesquels des exercices choisis seront résolus par le responsable dans le but d'illustrer les techniques de solution;
  • 2 séances de travaux pratiques qui portent sur l'utilisation des logiciels MD Adams et/ou Simulink permettant la modélisation et la simulation des systèmes mécaniques multi-corps rigides;
  • 2 devoirs maison;
  • 1 examen intra mi-session (3h);
  • 1 examen final (3h).



Utilisation d’appareils électroniques
  • Calculatrice TI.
  • Ordinateur ou téléphone cellulaire (pour les séances d’apprentissage-actif).
  • Ordinateur pour séances de TP numérique.



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 13:30 - 15:30 Travaux pratiques et laboratoire
Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours
03 Lundi 15:30 - 17:30 Travaux pratiques et laboratoire
Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
04 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Vendredi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Ngoc Sang Hô Activité de cours cc-ngocsang.ho@etsmtl.ca A-2112
01 Gauthier Bezançon Travaux pratiques et laboratoire gauthier.bezancon.1@ens.etsmtl.ca
03 Ngoc Sang Hô Activité de cours cc-ngocsang.ho@etsmtl.ca A-2112
03 Gauthier Bezançon Travaux pratiques et laboratoire gauthier.bezancon.1@ens.etsmtl.ca
04 David Provencher Activité de cours cc-David.Provencher@etsmtl.ca
04 David Provencher Travaux pratiques et laboratoire cc-David.Provencher@etsmtl.ca



Cours

1. Cinématique des particules (8 h)

Mouvement rectiligne : type de problèmes de mouvement, mouvement rectiligne uniforme et accélération constante, mouvement relatif des particules, mouvement de plusieurs particules suivant la même direction. Mouvement curviligne : mouvement curviligne avec les composantes cartésiennes, mouvement curviligne avec les composantes normale et tangentielle, mouvement curviligne avec les composantes radiale et transversale, mouvement relatif en curviligne.

2. Cinétique des particules (5 h)

Deuxième loi de Newton, équation du mouvement, équation d’équilibre dynamique. Quantité de mouvement. Mouvement d’une particule sous l’action d’une force centrale. Loi de Newton de la gravitation.

3. Méthode de l’énergie et de la quantité de mouvement des particules (8 h)

Méthode de l’énergie des particules : travail, puissance, principe de l’équivalence de travail, mouvement d’une particule sous l’action d’une force conservatrice, mouvement d’un satellite. Méthode de la quantité de mouvement des particules : équation de la quantité de mouvement des particules, impact colinéaire et oblique des particules, problèmes de l’énergie et de la quantité de mouvement des particules.

4. Cinématique des corps rigides (9 h)

Mouvement d’un corps rigide dans le plan, relation entre les vitesses de deux points sur d’un même corps rigide, méthode du centre instantané de rotation (C.I.R), relation entre les accélérations de deux points sur d’un même corps rigide. Mouvement d’une particule sur un corps rigide tournant : relation entre la vitesse absolue et de la rotation du corps rigide et relation entre l’accélération absolue et de la rotation du corps rigide (accélération de Coriolis).

5. Cinétique des corps rigides (4 h)

Équations du mouvement d’un corps rigide, principe de D’Alembert, mouvement avec contrainte.

6. Méthode de l’énergie et de la quantité de mouvement des corps rigides (5 h)

Équations de l’énergie d’un corps rigide, équations de l’impulsion et de la quantité de mouvement d’un corps rigide, principe de conservation des quantités de mouvement d’un système des corps rigides sans forces externes, impact excentrique sur un corps pivotant autour d’un axe fixe.

 




Laboratoires et travaux pratiques

Voir le calendrier sur le site Moodle pour l'horaire et l’organisation.




Utilisation d'outils d'ingénierie

Calculatrice TI et Ordinateur pour les séances de TP sur Adams ou Simulink.




Évaluation

Pour les Groupes 01, 03 et 04

Activités

Descriptions

%

Devoirs

Intra

Final

2 devoirs répartis au cours de la session

Examen 3h portant sur les chapitres 1, 2, et 3

Examen 3h portant sur les chapitres 4, 5, et 6

20

40

40

Clause particulière : Un échec sera automatiquement attribué aux étudiants qui n'obtiendront pas une moyenne cumulative de 50 % pour les évaluations individuelles.

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




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 10 mars 2022
3 9 mars 2022
4 14 mars 2022



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.



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).

Dispositions additionnelles

Des pénalités allant jusqu’à l’attribution de la note zéro pourront être appliquées pour tout retard de remise des devoirs et examens.




Documentation obligatoire

Les notes de cours de MEC222, sous le format PDF seront disponibles dans la page Moodle du cours.




Ouvrages de références
  • Beer, Ferdinand P., E. Russell Johnston, David F. Mazurek, Phillip J. Cornwell, Brian P. Self, Alain Hénault et Éric David. 2018. Mécanique pour ingénieurs Dynamique, 3e édition. Chenelière éducation, disponible à la Coop.
  • J.L. Meriam et L.G. Kraige, (2018). Mécanique de l'ingénieur. Volume 2, Dynamique, 8e édition, Les Éditions Reynald Goulet inc.
  • R.C. Hibbeler, Engineering Mechanics – Statics and Dynamics, Prentice-Hall.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles