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Séance de cours

Cadres de référence et contraintes non inertiels

Dans cours

PHYS-101(en): Physique générale : mécanique (anglais)

Students will learn the principles of mechanics to enable a better understanding of physical phenomena, such as the kinematics and dyamics of point masses and solid bodies. Students will acquire the capacity to quantitatively analyze these effects with the ...

Description

Cette séance de cours couvre les cadres de référence non inertiels, les contraintes et les systèmes continus. Il explique la dérivation des forces, les applications des lois de Newton, et passe en revue la vitesse angulaire et l'accélération. La séance de cours traite également de l'accélération linéaire et rotationnelle des cadres non inertiels, ainsi que de la modélisation des manèges, des cordes et des poulies.

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Enseignant·e·s (3)

Suliana Manley

From 2016 Associate professor, EPFL, Lausanne, Switzerland 2009-2016 Tenure-track assistant professor, EPFL, Lausanne, Switzerland 2006-2009 Post-Doctoral fellow, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA 2004-2006 Post-Doctoral fellow, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA 1999-2004 PhD (Physics) Awarded 06/2004, Harvard University, Cambridge, MA, USA 1993-1997 Bachelors (Cum Laude) Physics & Mathematics, Rice University, Houston, TX, USA

Marcelo Baquero Ruiz

Justin Richard Ball

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Théorie de la relativité: Relativité restreinte

Concepts associés (32)

Force d'inertie

Une force d'inertie, ou inertielle, ou force fictive, ou pseudo-force est une force apparente qui agit sur les masses lorsqu'elles sont observées à partir d'un référentiel non inertiel, autrement dit depuis un point de vue en mouvement accéléré (en translation ou en rotation). La force d'inertie est donc une résistance opposée au mouvement par un corps, grâce à sa masse. L'équation fondamentale de la dynamique, dans la formulation initiale donnée par Newton, est valable uniquement dans des référentiels inertiels (dits aussi galiléens).

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.

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.

Force centrifuge

La force centrifuge, nom courant de l'effet centrifuge, est une force parfois qualifiée de fictive qui apparaît en physique dans le contexte de l'étude du mouvement des objets dans des référentiels non inertiels. L'effet ressenti, modélisé par cette force, est dû à l'inertie des corps face aux mouvements de rotation de ces référentiels et se traduit par une tendance à éloigner les corps de leur centre de rotation. Un exemple en est la sensation d'éjection que ressent un voyageur dans un véhicule qui effectue un virage.

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.

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Séances de cours associées (51)

Les lois de Newton : Motion et interaction

Explore les lois de Newton sur le mouvement, l'inertie, la force, l'élan et le principe d'action-réaction, avec des exemples pratiques.

Mécanique : Cadres inertiels et non inertiels

Explore la mécanique dans les cadres inertiels et non inertiels, les forces de couverture, l'effet Coriolis et la formule Poisson.

Forces dans les cadres accélérés

Explore la mécanique dans les cadres accélérés, mettant l'accent sur les forces d'inertie et leurs effets sur le mouvement.

Transformations galiléennes

Explique les transformations galiliennes, les cadres de référence inertiels et la première loi du mouvement de Newton en mécanique classique.

Lois de Newton et cadre inertiel MOOC: Conception et exploitation de missions spatiales

Couvre les lois de Newton sur le mouvement, la force, l'accélération et les cadres d'inertie dans les missions spatiales.

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Concepts associés (32)

Force d'inertie

Référentiel galiléen

Référentiel non inertiel

Force centrifuge

Référentiel en rotation

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