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Description

Cette séance de cours se concentre sur l'établissement de la terminologie et des étapes recommandées pour l'analyse des problèmes mécaniques, en soulignant l'importance d'écrire les équations du mouvement, la compréhension de la forme finale de ces équations, et comment les conditions initiales déterminent la nature du mouvement. L'instructeur discute également des différents types de mouvement, de la signification du choix d'un cadre de référence, des forces de modélisation et de l'intégration des équations du mouvement. La séance de cours se termine par un examen du problème de l'oscillateur harmonique et de l'application de l'approche systématique présentée.

Dans MOOC

Mécanique de Newton

À l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, un cours de mécanique fait partie de la formation de tous les futurs ingénieurs et scientifiques. Il a pour but de leur apprendre à transcrire sous forme mathématique un phénomène physique, afin de pouvoir en formuler une analyse raisonnée. Cette partie couvrira notamment la cinématique du point matériel, la balistique dans le champ de la pesanteur et l’oscillateur harmonique.

Source officielle

Concepts associés (12)

Équation du mouvement

L'équation du mouvement est une équation mathématique décrivant le mouvement d'un objet physique. En général, l'équation du mouvement comprend l'accélération de l’objet en fonction de sa position, de sa vitesse, de sa masse et de toutes variables affectant l'une de celles-ci. Cette équation est surtout utilisée en mécanique classique et est normalement représentée sous la forme de coordonnées sphériques, coordonnées cylindriques ou coordonnées cartésiennes et respecte les lois du mouvement de Newton.

Référentiel non inertiel

Un référentiel non inertiel, ou non galiléen, est un référentiel qui ne vérifie pas les conditions nécessaires pour être inertiel (galiléen). Les deux premières lois du mouvement de Newton n'y sont vérifiées qu'en invoquant des forces supplémentaires appelées forces d'inertie, souvent qualifiées de « fictives », qui sont dues au mouvement accéléré du référentiel par rapport à un référentiel inertiel. Dans un référentiel inertiel, un corps ponctuel libre de toute influence a un mouvement inertiel qui suit un mouvement rectiligne uniforme.

Référentiel en rotation

Un référentiel en rotation est un cas particulier de référentiel non inertiel qui est en rotation par rapport à un référentiel inertiel. Un exemple courant d'un système de référence en rotation est la surface de la Terre. Ce référentiel permet de mesurer la vitesse et le sens de rotation en mesurant les forces fictives. Par exemple, Léon Foucault a pu démontrer la force de Coriolis résultant de la rotation de la Terre avec le pendule de Foucault. Cette animation montre le système de référence en rotation.

Référentiel (physique)

En physique, il est impossible de définir une position ou un mouvement par rapport à l'espace « vide ». Un référentiel est un solide (un ensemble de points fixes entre eux) par rapport auquel on repère une position ou un mouvement. Un dispositif servant d'horloge est également nécessaire pour pouvoir qualifier le mouvement et définir la notion de vitesse. Un exemple classique de référentiel est le référentiel terrestre qui est lié à la Terre.

Référentiel galiléen

En physique, un référentiel galiléen (nommé ainsi en hommage à Galilée), ou inertiel, se définit comme un référentiel dans lequel le principe d'inertie (première loi de Newton) est vérifié, c'est-à-dire que tout corps ponctuel libre (i. e. sur lequel ne s’exerce aucune force ou sur lequel la résultante des forces est nulle) est en mouvement de translation rectiligne uniforme, ou au repos (qui est un cas particulier de mouvement rectiligne uniforme). Par suite, la vitesse du corps est constante (au cours du temps) en direction et en norme.

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Séances de cours associées (64)

Oscillateur harmonique simple

Explore le simple oscillateur harmonique, ses équations, ses solutions et ses applications dans différents systèmes.

Oscillateur harmonique : Équations et exemples

Explique les équations du mouvement pour un oscillateur harmonique avec la gravité et les lois de Newton.

Forces inertielles et cadres de référence

Explore les forces d'inertie, les cadres de référence, les lois de Newton et le poids apparent dans un ascenseur accéléré.

Le pendule mathématique MOOC: Mécanique du Point Matériel

Explore le pendule mathématique, les petites oscillations, l'oscillateur harmonique et l'intégration de l'équation du mouvement.

Cadres de référence en mouvement, dérivé

Explore les cadres de référence accélérés et la dérivation des équations de mouvement.

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Concepts associés (12)

Équation du mouvement

Référentiel non inertiel

Référentiel en rotation

Référentiel (physique)

Référentiel galiléen

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