Lois d'échelle pour ingénieur GM
Résumé
Le cours propose une introduction à l'analyse d'ordres de grandeur, l'analyse dimensionnelle et les lois d'échelle. Ces techniques sont déclinées dans différents contextes utiles à l'ingénieur mécanicien.
Contenu
L'objectif de ce cours est d'apprendre à analyser un problème avant de s'atteler à la résoudre en détail. Cela implique d'apprendre à
- analyser les ordres de grandeur
- déterminer les effets physiques en jeu
- construire des nombres sans dimensions permettant de négliger certains effets
- equilbrer les termes dominants
- prédire la loi d'échelle qui en résulte
- la tester expérimentalement en découvrant l'existence d'une courbe maitresse
Ce cheminement de la pensée sera appliqué à la description de phénomènes mécaniques du quotidien puis plus spécifiquement à des problèmes d'ingénieur touchant aux six spécialités du cursus mécanicien, la mécanique des solides, la mécanique des fluides, la thermique, la conception, la biomécanique et l'automatique et contrôle.
Mots-clés
loi d'échelle- ordre de grandeur - analyse dimensionnelle - courbe maîtresse- experience modèle
Compétences requises
Cours prérequis obligatoires
aucun
Cours prérequis indicatifs
aucun
Concepts importants à maîtriser
- l'estimation d'un ordre d'une grandeur physique à partir de ses unités fondamentales et des données du problème
- l'analyse des phénomènes mécaniques et physiques en jeu et leur estimation
- la capacité à définir et évaluer des nombres sans dimensions
- savoir s'appuyer sur des nombres sans dimensions pour simplifier le problème
- déterminer les effets prépondérant et en déduire la loi d'échelle
- la tester expérimentalement en apprenant à tracer des données pour les faire parler
- apprendre à réveler une courbe maitresse
Méthode d'enseignement
2h de cours magistral par semaine
2h d'exercices toutes les semaines par demi-groupes
Travail attendu
Comprendre le cours en détail. Apprendre à résoudre les exercices par soi-même sans en lire les corrections. Prendre le temps de réfléchir et de tatonner. Prendre le temps de tracer les données de différentes manières pour les faire parler
Méthode d'évaluation
Examen écrit
Encadrement
| Office hours | Non |
| Assistant.e.s | Oui |
| Forum électronique | Non |
Dans les plans d'études
- Semestre: Automne
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'hiver)
- Matière examinée: Lois d'échelle pour ingénieur GM
- Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Exercices: 1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Exercices: 1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Type: obligatoire