Séance de cours

Systèmes de masse variable: Exemple de fusée

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Dans cours

PHYS-101(j): 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 couvre le concept de systèmes de masse variable à l'aide de l'exemple d'une fusée. Il explique le calcul de la vitesse de la fusée à un moment donné dans un champ gravitationnel constant, compte tenu de la variation de masse due à la consommation de carburant. La séance de cours traite également de la variation de l'élan, négligeant la résistance à l'air et supposant un cadre de référence galiléen. L'intégration de l'élan dans le temps est démontrée pour trouver la vitesse finale de la fusée. En outre, la séance de cours explore la différence de masse de propulsion entre la fusée pleine et la fusée vide, fournissant des valeurs numériques pour un exemple spécifique de fusée.

Enseignant·e·s (2)

Yves Revaz

Yves Revaz est maître d'enseignement et de recherche au laboratoire d'astrophysique (LASTRO) de l'EPFL. Après des études à l'EPFL, il a soutenu une thèse de doctorat intitulée: "Dynamique des régions externes des galaxies spirales et contraintes sur la matière noire" à l'Observatoire de Genève, sous la direction du Prof. Daniel Pfenniger. Il a ensuite travaillé à l'Observatoire de Paris, au LERMA (Laboratoire d'Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères) sous la supervision de la Prof. Françoise Combes et s'est intéressé aux écoulement froids dans les amas de galaxies. Il a rejoint le LASTRO en 2007, où, en collaboration avec la Prof. Pascale Jablonka, il a développé un nouveau code TreePM/SPH chemo-dynamique appelé GEAR, dans le but d'étudier l'évolution chimique des galaxies. Sa recherche se focalise actuellement sur l'évolution des galaxies naines et leur lien avec la cosmologie. Yves Revaz et aussi l'auteur de pNbody, une librairie python parallélisée dédiée à l'analyse de larges systèmes N-corps.

Jean-Paul Richard Kneib

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Oliver Pineda Suarez, Robert Daniel Kincaid, Ethan Daniel Tregidga, Belén Yu Irureta-Goyena Chang, Elisabeth Andréa Cécile Rachith, Shengyu He, Aurélien Thomas Mathieu Verdier, Timour Jestin A dirigé les thèses EPFL de Markus Rexroth, Luzius Gregor Kronig, Christoph Ernst René Schäfer, Vasileios Angelopoulos, Michaël Juillard, Amélie Tamone, Andrei Variu, Yoan Rappaz, Anne-Marlene Rüede, Jiaxi Yu, Daniel Felipe Forero Sanchez, Beauchesne Benjamin Emmanuel Nicola

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Théorie de la relativité: Relativité restreinte, Relativité générale

Concepts associés (31)

Référentiel barycentrique

En physique, le référentiel barycentrique, appelé aussi référentiel du centre de masse, est un référentiel en translation (par rapport à un référentiel galiléen de référence) dans lequel le centre d'inertie du système étudié est immobile. La translation du référentiel barycentrique ne signifie pas que c'est une translation rectiligne. Par exemple, une cabine de grande roue de fête foraine, quand elle tourne, est en mouvement de translation circulaire et elle se comporte comme le référentiel barycentrique de la Lune qui, elle, est en mouvement de rotation dans le référentiel géocentrique.

Champ gravitationnel

En physique classique, le champ gravitationnel ou champ de gravitation est un champ réparti dans l'espace et dû à la présence d'une masse susceptible d'exercer une influence gravitationnelle sur tout autre corps présent à proximité (immédiate ou pas). L'introduction de cette grandeur permet de s'affranchir du problème de la médiation de l'action à distance apparaissant dans l'expression de la force de gravitation universelle.

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.

Onde gravitationnelle

En physique, une onde gravitationnelle, appelée parfois onde de gravitation, est une oscillation de la courbure de l'espace-temps qui se propage à grande distance de son point de formation. Albert Einstein a prédit l'existence des ondes gravitationnelles en : selon sa théorie de la relativité générale qu’il venait de publier, de même que les ondes électromagnétiques (lumière, ondes radio, rayons X, etc.) sont produites par les particules chargées accélérées, les ondes gravitationnelles seraient produites par des masses accélérées et se propageraient à la vitesse de la lumière dans le vide.

Gravitational potential

In classical mechanics, the gravitational potential at a point in space is equal to the work (energy transferred) per unit mass that would be needed to move an object to that point from a fixed reference point. It is analogous to the electric potential with mass playing the role of charge. The reference point, where the potential is zero, is by convention infinitely far away from any mass, resulting in a negative potential at any finite distance.

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Séances de cours associées (64)

Physique 1: Petites oscillations et points d'équilibre

Explore les petites oscillations, les points d'équilibre, les oscillateurs harmoniques et les champs gravitationnels en physique, y compris les perspectives historiques sur les mouvements célestes.

Vagues gravitationnelles: observations et implications

Explore la détection des ondes gravitationnelles, en se concentrant sur la première observation d'une fusion de trous noirs binaires et ses implications pour l'astrophysique.

Équations de champ gravitationnelles

Couvre la formulation des équations de champ gravitationnel et le mouvement des particules dans les champs gravitationnels.

Fondamentaux de la physique des fusées

Couvre les bases de la physique des fusées, y compris le centre de masse, l'élan et la vitesse de la fusée.

Collisions plasmatiques : Coulomb Force

Analyse les collisions coulombiennes entre les particules chargées et la conservation de l'énergie, de l'élan et du moment angulaire.

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Concepts associés (31)

Référentiel barycentrique

Champ gravitationnel

Référentiel galiléen

Onde gravitationnelle

Gravitational potential

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