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Séance de cours

Dynamique chute libre

Description

Cette séance de cours couvre la dynamique de la chute libre dans le cadre de référence terrestre, y compris le poids apparent, les équations du mouvement et les déviations causées par des forces telles que la force de Coriolis et la force centrifuge. Il traite également de la déviation de la ligne d'aplomb, des mouvements horizontaux et de la similarité entre la force de Coriolis et la force de Lorentz. L'instructeur explique l'équilibre dans un anneau rotatif, un équilibre stable et instable, et de petites oscillations limitées au deuxième ordre, fournissant des exemples et des valeurs numériques pour illustrer les concepts.

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Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Concepts associés (32)

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.

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 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.

Force de Coriolis

La force de Coriolis est une force inertielle agissant perpendiculairement à la direction du mouvement d'un corps en déplacement dans un milieu (un référentiel) lui-même en rotation uniforme, tel que vu par un observateur partageant le même référentiel. Cette « force » est nommée ainsi en l'honneur de l'ingénieur français Gaspard-Gustave Coriolis. Elle n'est pas une « force » au sens strict, soit l'action d'un corps sur un autre, mais plutôt une force fictive résultant du mouvement non linéaire du référentiel lui-même.

Chute libre (physique)

Une chute libre est le mouvement, dans le vide, d'un objet uniquement soumis à la pesanteur. En première approximation le concept de chute libre s'applique aussi à la chute d'un objet dans l'atmosphère, du moins lorsque les forces autres que le poids (poussée d'Archimède, résistance de l'air et force de Coriolis) peuvent être considérées comme négligeables. Quand on prend en compte la résistance de l'air, on parle de chute avec résistance de l'air ou « chute aérienne ».

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Scalaire, vecteur ou tendeur? Gravity

Discute de la définition des tenseurs, de la dimensionnalité espace-temps et des défis dans la formulation d'une théorie relativiste de la gravité.

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.

Surface d'un liquide : Équations et forces

Explore la surface d'un liquide, les forces extérieures, les accélérations et l'équilibre.

Systèmes à masse variable et cadres accélérés

Explore les systèmes de masse variable, les cadres accélérés et les forces dans les cadres rotatifs.

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.

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Concepts associés (32)

Force centrifuge

Force d'inertie

Référentiel en rotation

Force de Coriolis

Chute libre (physique)

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