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Cégep • Montréal

Mécanique 203-SN1-RE (ancien 203-NYA)

Le cours de mécanique est le premier cours de physique du programme Sciences de la nature. Il s'appelle 203-SN1-RE depuis la révision du programme (200.B1, implantée dans les cégeps à partir de l'automne 2024) et 203-NYA dans l'ancien : les chapitres sont les mêmes, et chaque série au programme du nouveau devis porte les deux codes. La difficulté n'est presque jamais le calcul, elle est de traduire un énoncé en schéma des forces correct, et c'est exactement ce que ces exercices font travailler.

9 séries d'exercices entièrement corrigés (95 exercices), 9 fiches de révision, un examen blanc. Gratuit, sans compte. Le même cours en anglais.

Mesure et cinématique

  1. 1 Mesures, incertitudes et analyse graphique au laboratoire Le volet expérimental commun aux trois cours de physique du programme révisé, en quinze exercices. Les bases : lire un instrument et écrire un résultat, sommes et différences, produits et puissances, méthode des extrêmes sur le pendule, méthode différentielle sur la portée d'un projectile. Les problèmes : moyenne et écart-type de mesures répétées, linéarisation de la période d'un pendule, cinq affirmations à corriger, chute libre et droites extrêmes, raideur d'un ressort par deux méthodes. Les classiques : arrondir un résultat, photobarrière et énergie cinétique, écart relatif et compatibilité, épaisseur d'une feuille, travail du frottement obtenu par une différence. Fiche
  2. 2 Cinématique en une et deux dimensions Position, vitesse et accélération par dérivation puis par intégration d'une accélération variable, lecture d'un graphique vitesse-temps, chute libre depuis un pont, poursuite MRU contre MRUA avec démonstration générale. Puis le mouvement en deux dimensions : calcul vectoriel avec composantes tangentielle et normale, projectile au-dessus d'un mur, tir depuis une hauteur et les deux angles d'une même portée, traversée de rivière et accélération centripète. Fiche
  3. 3 Cinématique vectorielle en deux et trois dimensions Le mouvement uniformément accéléré écrit en vecteurs, avec une accélération qui n'est pas forcément la gravité. Les bases : trois étapes à la boussole, vitesse et accélération moyennes entre deux états en trois dimensions, dérivation d'un vecteur position en 3D, l'angle entre la vitesse et l'accélération, une rondelle dont la coordonnée minimale et la vitesse minimale ne tombent pas au même instant. Les problèmes : une rafale qui fait tourner un drone, le tir horizontal depuis une table, cinq affirmations à corriger, le graphique de la vitesse d'un ballon en vol et l'arrimage d'une navette à une station spatiale. Fiche

Dynamique et lois de conservation

  1. 4 Dynamique : lois de Newton et frottement Équilibre d'un feu de circulation suspendu, poids apparent dans un ascenseur, frottement statique contre frottement cinétique, aller-retour sur un plan incliné rugueux et système à deux masses reliées par une poulie. Puis une partie niveau examen : la troisième loi avec trois blocs en contact et le paradoxe du cheval, le virage relevé, le cercle vertical et le pendule conique, les blocs superposés et le frottement fluide jusqu'à la vitesse limite du parachutiste. Fiche
  2. 5 Travail, énergie et puissance Le travail de chaque force sur une caisse tirée, le travail d'une force variable lu comme une aire sous la courbe, la distance de freinage qui croît comme le carré de la vitesse, le pendule et la tension au point bas, un ressort suivi d'une zone rugueuse. Puis une partie niveau examen : le ressort vertical et ses deux énergies potentielles, la puissance d'une voiture en côte, la boucle des montagnes russes, le toboggan dont la forme ne compte pas, et la lecture d'un mouvement dans une courbe d'énergie potentielle. Fiche
  3. 6 Quantité de mouvement et collisions L'impulsion d'un ballon frappé de volée puis lue comme l'aire sous une courbe force-temps, l'accrochage de wagons et la fraction d'énergie perdue, la collision élastique à deux lois de conservation, le recul d'un astronaute. Puis une partie niveau examen : le centre de masse du pêcheur et de sa barque jusqu'à l'obus qui explose en vol, la collision à une intersection, la démonstration des 90 degrés du billard, le pendule balistique et la propulsion des fusées. Fiche

Rotation, équilibre et gravitation

  1. 7 La rotation des corps rigides Cinématique de rotation et grandeurs d'un point du solide, moment de force et bras de levier, le moment d'inertie établi par intégration avec les théorèmes des axes parallèles et perpendiculaires, la tige articulée qui bat la chute libre et la course sur le plan incliné. Puis une partie niveau examen : travail et puissance en rotation avec le bilan complet d'un treuil, la conservation du moment cinétique, la machine d'Atwood à poulie pesante, le frottement du roulement jusqu'au yo-yo, et le caractère vectoriel du moment cinétique du tabouret tournant à la précession de la toupie. Fiche
  2. 8 L'équilibre statique Les deux conditions d'équilibre et pourquoi une seule ne suffit pas, la poutre sur deux appuis, la charge répartie et le porte-à-faux, le centre de gravité d'un solide composé et l'échelle contre le mur. Puis une partie niveau examen : glisser ou basculer et le renversement d'un camion en virage, le levier du pied-de-biche à l'avant-bras, le théorème des trois forces concourantes, la flèche de grue et son câble, et l'élasticité d'un câble d'acier jusqu'au coefficient de sécurité. Fiche
  3. 9 La gravitation universelle La loi en un sur r au carré, l'orbite circulaire et le mythe de l'apesanteur, le champ à l'intérieur de la Terre et le tunnel qui la traverse, les lois de Kepler retrouvées par Newton, l'énergie d'une orbite et la vitesse de libération. Puis une partie niveau examen : l'orbite elliptique quantifiée avec la loi des aires, le champ nul et les marées, la pesée d'un astre de Cavendish aux exoplanètes, la mise en orbite d'un satellite depuis Montréal, et la vitesse de libération jusqu'au rayon de Schwarzschild. Fiche

Quand les chapitres sont faits

Une épreuve complète, en conditions d'examen. À faire une fois derrière vous les chapitres qu'elle couvre : elle mesure ce que vous savez faire sur une question jamais vue.

Examen blanc

Examen final blanc : toute la mécanique 203-SN1-RE

Un examen final de 3 heures qui traverse le cours complet de mécanique : remonter d'un mouvement aux forces, un projectile qui retombe sur une pente, la fronde dont le fil cède, le ressort qui sépare deux blocs, une descente suivie d'un choc puis d'un frottement, la balle qui rebondit une infinité de fois en quatre secondes, l'enfant qui saute sur un manège, le panneau que le vent fait basculer, le treuil, l'assistance gravitationnelle d'une sonde, et cinq affirmations à vérifier.

  • 12 exercices
  • 100 points
  • 180 minutes
Passer l'épreuve

Ce qu'il faut tenir avant

Le programme de Mécanique 203-SN1-RE (ancien 203-NYA) s'appuie sur 6 chapitres venus d'avant. Ce ne sont pas des révisions de confort : chacun est le point d'appui d'un chapitre listé ci-dessus, et un élève qui décroche en cours d'année décroche presque toujours sur l'un d'eux. Tous ont leur fiche de révision, à lire d'une traite avant la rentrée.

Secondaire 5, Mathématiques

Secondaire 5, Physique

Calcul différentiel 201-SN2-RE (ancien 201-NYA)

À lire sur ce niveau

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