Bloc Spécialité

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Résistance et déformations dans les matériaux : cas particulier des poutres.   
Torseur de cohésion : relation entre efforts extérieurs et intérieurs.           
Déplacement, déformations : dilatation et glissement.     
Contraintes : vecteur contraintes, composantes.                                                                                          

Lois de comportements : modules d'élasticité longitudinal et transversal.    

Résultats dans les cas particuliers de torseurs de cohésion : sollicitations simples (traction, torsion, flexion pure et flexion simple).  

Critère de résistance

Introduction à l'élasticité place : cercle de Mohr.     
Initiation à l'extensométrie : montages à jauges de déformation. 

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Mécanique, cas d'un ensemble matériel, cas particulier du solide.

• Cinématique : équiprojectivité, champ des vitesses, mouvement plan sur plan dans le cas du solide.
• Géométrie des masse s: centre d'inertie, relation barycentrique, opérateur d'inertie d'un solide.
• Cinétique : torseur cinétique, relations dans le cas du solide, conservation du moment cinétique.
• Dynamique : torseur dynamique, relations entre moments cinétique et dynamique, repères galiléens et approchés : PFD.
• Énergétique : puissance, travail, énergie potentielle, énergie cinétique, expressions dans le cas du solide, théorème de l'énergie cinétique, intégrale première.

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Définition d'un système thermodynamique. Variables thermodynamiques.

Équation d'état et validité de cette équation.

Gaz parfait et gaz réels.

Premier principe, quantité de chaleur, énergie interne, enthalpie. 

Deuxième principe, notion d'entropie. 

Applications aux machines thermiques (moteurs et cycles frigorifiques), rendement des machines thermiques. Thermique : métrologie thermique. Calorimétrie. 

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Statique des fluides : Pression en un point d’un fluide ; Équation fondamentale de la statique des fluides : fluide incompressible dans le champ de pesanteur (hydrostatique) ; Forces de pression sur une paroi ; Forces d’Archimède ; Fluide compressible dans le champ de pesanteur ; Application à l’atmosphère Phénomènes de tension superficielle.Formule de Laplace. Angles de raccordement. Loi de Jurin. Cinématique des fluides : Définitions ; Description Lagrangienne ; Description Eulérienne ; Trajectoire ; Ligne de courant Écoulement plan d’un fluide parfait incompressible : Solutions de l’équation de Laplace ; Fonctions analytiques ; Exemples ; Superposition de plusieurs écoulements ; Écoulements potentiel avec circulation ; Exemple d’un écoulement autour d’un plan portant

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Études des systèmes linéaires continus : définition, écriture complexe, fonction de transfert et représentations associées (Bode, Black-Nichols, Nyquist), écriture de Laplace, étude des systèmes du premier et du
deuxième ordre (étude fréquentielle et temporelle).
Étude des systèmes asservis :
constitution : chaîne d’action, de réaction, consigne, comparateur précision des systèmes asservis : classe
d’un système, erreur statique, erreur de traînage stabilité des systèmes asservis

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Diode : caractéristique, fonctionnement statique et dynamique petits signaux. Amplificateur opérationnel :
caractéristiques, fonctionnement linéaire, fonctionnement non-linéaire, montages linéaires.

Transistor bipolaire : caractéristiques, fonctionnement linéaire et bloqué-saturé, polarisation, modèle dynamique, montages amplificateurs

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Logique combinatoire. Multiplexage, démultiplexage, Codage, décodage, Additionneur, circuits combinatoires.

Logique séquentielle Les compteurs, Les bascules, les registres à décalage.Circuits logiques programmables
ASIC et composants à réseaux logiques programmable PAL, PLD, CPLD, FPGA

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Introduction aux systèmes techniques automatisés Étude et Analyse fonctionnelle d’un automatisme Notions de PO/PC (Partie Opérative - Partie commande) Automates programmables Industriels (API) et
Interfaçage PC / PO Langages de programmation d’un Automate : Ladder, Grafcet Etude du Grafcet
Exemples d’applications et mise en œuvre d’un automatisme.

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1.  Des équations de Maxwell aux ondes électromagnétiques dans le vide
2. Modes de vibration d’une cavité "remplie" de vide
3.  Énergie rayonnée - spectres
4. Notion de corps noir
5. Quantification de l’énergie -Loi de Planck
6. Rayonnement thermique : flux, intensité, exitance, luminance, éclairement
7.  Exercices et problèmes d’application : Les applications abordent des points fondamentaux comme le calcul d’angles solides, l’échange radiatif entre surfaces orientées arbitrairement et l’absorption / transmission des milieux semi-transparents. Des exercices très appliqués sur les sources de rayonnement (soleil, radiateur, ampoule électrique, four, flamme), les milieux de propagation (vide, vapeurs (CO2, H2O), solides (verre)) et les récepteurs (surfaces, capteurs) permettent de se familiariser avec les définitions et concepts élémentaires. La détermination de la température des planètes, la modélisation de l’effet de serre, l’absorption des océans, les phénomènes d’albédo forment un ensemble de problèmes appliqués, destinés à fournir les clés pour comprendre une part importante des mécanismes physiques qui opèrent dans le changement climatique.
8. Prérequis : Équations de Maxwell dans le vide. Thermodynamique des gaz parfaits.

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Généralités sur les transferts d’énergie. Génération de chaleur. Initiation aux transferts de chaleur par
convection, conduction et rayonnement. Échauffement/refroidissement d’un solide et d’un fluide. Modélisation élémentaire des échanges de chaleur dans les systèmes. Certains problèmes industriels et de la
vie courante seront abordés à travers des cas d’école et permettront d’obtenir des résultats rapides et
satisfaisants à des critères d’ordre de grandeur réalistes.

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Transformateur monophasé : principe, bilan des puissances et hypothèse de Kapp Machine asynchrone :
principe, circuit équivalent électrique, bilan de puissance

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1.  Place de l’électromagnétisme en physique :Interactions fondamentales Charge et courant électrique Équations de Maxwell
2. Électrostatique du vide : Force, champ, potentiel et énergie électrostatique Généralisation : répartitions linéiques, surfacique et volumique de charge
3. Notions d’électrostatique dans la matière : Conducteur en équilibre, phénomène d’influence, capacités Dipôles électrostatiques Diélectriques : polarisation, champ dépolarisant
4. Magnétostatique du vide Origine du magnétisme Force, champ, potentiel vecteur et énergie magnétique Dipôle magnétique
5. Notions de magnétostatique dans la matière : Matériaux aimantés : aimantation, champ et excitation magnétique Notions sur les matériaux magnétiques : paramagnétiques, diamagnétiques et ferromagnétiques
6. Électrodynamique dans l’approximation des régimes quasi stationnaires : Phénomènes d’induction, champ électromoteur, loi de Lenz et applications

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