Séance de cours

Lagrange I: Exemple de curseur hémisphérique

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Dans cours

PHYS-101(d): Physique générale : mécanique

Le but du cours de physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomène ...

Description

Cette séance de cours présente un exemple d'une balle glissant le long d'un rail incurvé sous la forme d'arcs et de demi-cercles, analysant les équations dynamiques du système en utilisant le formalisme de Lagrange. L'instructeur explique la configuration mécanique, les coordonnées et les contraintes, dérivant les énergies cinétiques et potentielles. La séance de cours se termine par la détermination de la position d'équilibre en fonction de la vitesse de rotation, montrant la relation entre la vitesse angulaire et le point d'équilibre.

Enseignant·e

Philippe Müllhaupt

Expertise Commande non linéaireThéorie de la commandeMécanique généraleSystèmes dynamiquesStatistique Mission Offrir une formation technique et scientifique rigoureuse en commande non linéaire, en mécanique classique et en théorie statistique Travail en cours Chercheur et enseignant dans les domaines de l'automatique, la statistique, les systèmes dyanmiques et la mécanique classique. E MSc. et BSc. en génie électrique (EPFL, 1993) DEA en Automatique et Traitement du Signal (Paris VI, 1994) PhD en Automa

Source officielle

Concepts associés (14)

Énergie potentielle

L'énergie potentielle d'un système physique est l'énergie liée à une interaction, qui a la capacité de se transformer en d'autres formes d'énergie, le plus souvent en énergie cinétique, une énergie de mouvement. La force qui modélise l'interaction est une force conservative c'est-à-dire que son travail ne dépend pas du chemin suivi lors du déplacement, mais uniquement du point de départ et du point d'arrivée : .

Énergie cinétique

En physique, l' est l’énergie que possède un corps du fait de son mouvement dans un référentiel donné. L'énergie cinétique n'est pas un invariant galiléen, c'est-à-dire que sa valeur dépend du référentiel choisi. Son unité est le joule. L'énergie cinétique d'un point matériel dans un référentiel galiléen est égale au travaux des forces appliquées pour faire passer le point du repos à un mouvement. vignette|Les wagons des montagnes russes possèdent une énergie cinétique maximale en bas de leur parcours.

Énergie potentielle électrostatique

L'énergie potentielle électrostatique (ou simplement énergie électrostatique) d'une charge électrique q placée en un point P baignant dans un potentiel électrique est définie comme le travail à fournir pour transporter cette charge depuis l'infini jusqu'à la position P. Elle vaut donc : si l'on se place dans le cas où les sources générant le potentiel électrique V sont distribuées dans une région bornée de l'espace, ce qui permet d'attribuer une valeur nulle du potentiel à l'infini.

Énergie chimique

L'énergie chimique est le potentiel pour une substance chimique à subir une réaction chimique pour se transformer en d'autres substances. Les piles, les aliments et les combustibles fossiles sont des exemples de supports de stockage de l'énergie chimique. La rupture ou la création de liaisons chimiques implique de l'énergie, qui peut être absorbée ou dégagée par un système chimique (sous forme de chaleur ou d'énergie électrique par exemple).

Énergie potentielle élastique

En physique, l’énergie potentielle élastique est l'énergie potentielle emmagasinée dans un corps à caractère élastique lorsque ce dernier est compressé ou étiré par rapport à sa position naturelle. Lorsque la force comprimant ou étirant le ressort cesse, le corps tend naturellement à retourner à sa position naturelle et transforme ainsi son énergie potentielle en énergie cinétique. Le caractère élastique d'un objet est remarquable par la capacité de celui-ci à rebondir ou encore à reprendre sa forme après déformation.

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Travail et énergie

Explore le travail, l'énergie cinétique, les forces et la conservation de l'énergie dans les systèmes mécaniques.

Symmétries en dynamique

Couvre les symétries dans les équations espace-temps et dynamique, avec des exemples de la dynamique Newtonienne.

Formulation hamiltonienne et équivalence avec Euler-Lagrange

Explore la formulation hamiltonienne et son équivalence avec les équations d'Euler-Lagrange, illustrées par des exemples.

Conservation de l'énergie en physique

Explore la conservation de l'énergie à travers des exemples pratiques, démontrant comment les forces affectent les transformations énergétiques potentielles et cinétiques.

Formes d'énergie, Théorème de l'énergie cinétique (I)

Introduit des formes d'énergie, de conservation d'énergie et de transformation cinétique de l'énergie, illustrées par des exemples et des expériences.

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Énergie cinétique

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