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Systèmes de coordination: polaire et sphérique

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Description

Cette séance de cours couvre les concepts de systèmes de coordonnées polaires et sphériques, y compris les coordonnées polaires, cylindriques et sphériques. Il explique la dérivation des vecteurs de position, des vecteurs unitaires et les équations du mouvement dans ces systèmes de coordonnées. La séance de cours se plonge également dans le cadre Frenet, en discutant des accélérations tangentielles et normales pour le mouvement curviligne.

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Proximité ontologique

Mathématiques

Géométrie: Géométrie différentielle

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Concepts associés (32)

Accélération

L'accélération est une grandeur physique vectorielle, appelée de façon plus précise « vecteur accélération », utilisée en cinématique pour représenter la modification affectant la vitesse d'un mouvement en fonction du temps. La norme (l'intensité) de ce vecteur est appelée simplement « accélération » sans autre qualificatif. Dans le langage courant, l'accélération s'oppose à la décélération (mathématiquement, une accélération négative) et indique l'augmentation de la vitesse ou de la fréquence d'évolution d'un processus quelconque, par exemple l'accélération de la fréquence cardiaque ou celle d'une suite de situations.

Système de coordonnées curvilignes

Un système de coordonnées curvilignes est une façon d'attribuer à chaque point du plan ou de l'espace un ensemble de nombres. Soit un point de l'espace dont les coordonnées sont notées . Un système de coordonnées quelconques est obtenu en se donnant trois fonctions arbitraires des paramètres , telles que ; ces fonctions sont choisies le plus souvent continues, et même différentiables. Les points correspondant à deux des trois coordonnées constantes décrivent une ligne de coordonnées.

Coordonnées sphériques

vignette|Illustration de la convention de l'article. La position du point P est définie par la distance et par les angles (colatitude) et (longitude).|alt= On appelle coordonnées sphériques divers systèmes de coordonnées orthogonales de l'espace analogues aux coordonnées polaires du plan. Un point de l'espace est repéré dans ces systèmes par la distance à une origine (le pôle) et par deux angles. Ils sont d'emploi courant pour le repérage géographique : l'altitude, la latitude et la longitude sont une variante de ces coordonnées.

Coordonnées cylindriques

Un système de est un système de coordonnées curvilignes orthogonales qui généralise à l'espace celui des coordonnées polaires du plan en y ajoutant une troisième coordonnée, généralement notée z, qui mesure la hauteur d'un point par rapport au plan repéré par les coordonnées polaires (de la même manière que l'on étend le système de coordonnées cartésiennes de deux à trois dimensions). Les coordonnées cylindriques servent à indiquer la position d'un point dans l'espace. Les coordonnées cylindriques ne servent pas pour les vecteurs.

Del in cylindrical and spherical coordinates

This is a list of some vector calculus formulae for working with common curvilinear coordinate systems. This article uses the standard notation ISO 80000-2, which supersedes ISO 31-11, for spherical coordinates (other sources may reverse the definitions of θ and φ): The polar angle is denoted by : it is the angle between the z-axis and the radial vector connecting the origin to the point in question. The azimuthal angle is denoted by : it is the angle between the x-axis and the projection of the radial vector onto the xy-plane.

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Mouvement circulaire : Concepts et calculs

Explore les concepts de mouvement circulaire, la force centripète, la vitesse et l'accélération dans différents systèmes de coordonnées, en mettant l'accent sur la course automobile et la physique des pneus de Formule 1.

Vecteurs rotatifs en physique 1

Explore les vecteurs rotatifs en physique, en mettant l'accent sur la relation norme-vitesse angulaire et divers systèmes de coordonnées.

Physique 1: Oscillateur harmonique et coordonnées sphériques

Explore les oscillateurs harmoniques, le mouvement du pendule et les coordonnées sphériques en physique.

Systèmes de coordonnées: polaire, cylindrique, sphérique

Couvre la position, la vitesse et l'accélération dans les systèmes de coordonnées polaires, cylindriques et sphériques.

Mouvement circulaire : accélération

Couvre les questions conceptuelles sur le mouvement circulaire et l'accélération, y compris les vecteurs de vitesse et les directions d'accélération.

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