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Séance de cours

Physique avancée I : Lois de Kepler et mécanique orbitale

Dans cours

PHYS-100: Physique avancée I (mécanique)

La Physique Générale I (avancée) couvre la mécanique du point et du solide indéformable. Apprendre la mécanique, c'est apprendre à mettre sous forme mathématique un phénomène physique, en modélisant la situation et appliquant les lois de la physique. ...

Description

Cette séance de cours porte sur des sujets de physique avancée, dont l'élan angulaire, les forces gravitationnelles, les oscillations et les lois de Johannes Kepler. Les exercices consistent à analyser l'énergie mécanique, les lois de conservation et les trajectoires orbitales vers Mars.

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Enseignant·e

Paolo Ricci

Paolo Ricci earned his masters degree in nuclear engineering at the Politecnico di Torino, Turin (Italy) in 2000. His doctoral studies were conducted at the Los Alamos National Laboratory, with focus on kinetic simulation of magnetic reconnection in the Earth's magnetotail. He spent two-and-a-half years as a postdoctoral researcher at Dartmouth College's Department of Physics and Astronomy, where he worked on gyrokinetic simulations of the Z pinch. He joined the EPFL's Swiss Plasma Center (SPC), as a EURATOM fellow in 2006, was named Tenure Track Assistant Professor in June 2010, and Associate Professor in August 2016. He is at the head of the SPC theory group. Paolo Ricci is the recipient of the 2016 Section de Physique Teaching Prize and of the 2021 Craie d'Or award from the EPFL physics bachelor students.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Astronomie

Mécanique spatiale: Mécanique spatiale

Concepts associés (32)

Loi de conservation

vignette|redresse|Emmy Noether est une mathématicienne allemande dont le théorème explique le lien fondamental entre la symétrie et les lois de conservation. En physique, une loi de conservation exprime qu'une propriété mesurable particulière d'un système physique reste constante au cours de l'évolution de ce système.

Conserved quantity

A conserved quantity is a property or value that remains constant over time in a system even while changes occur in the system. In mathematics, a conserved quantity of a dynamical system is formally defined as a function of the dependent variables, the value of which remains constant along each trajectory of the system. Not all systems have conserved quantities, and conserved quantities are not unique, since one can always produce another such quantity by applying a suitable function, such as adding a constant, to a conserved quantity.

Équation des ondes

L' ou est une équation aux dérivées partielles en physique qui régit la propagation d'une onde. C'est une équation vérifiée par de nombreux phénomènes ondulatoires de la vie courante comme le son ou la lumière. avec : l'opérateur laplacien ; l'onde vectorielle; une constante, vitesse de propagation de dans le milieu considéré ; L'utilisation du laplacien permet de s'affranchir du choix d'un système de coordonnées. avec : l'opérateur de dérivée partielle seconde en appliqué sur ; , les trois variables cartésiennes de l'espace, et celle du temps.

Conserved current

In physics a conserved current is a current, , that satisfies the continuity equation . The continuity equation represents a conservation law, hence the name. Indeed, integrating the continuity equation over a volume , large enough to have no net currents through its surface, leads to the conservation law where is the conserved quantity. In gauge theories the gauge fields couple to conserved currents. For example, the electromagnetic field couples to the conserved electric current.

Johannes Kepler

Johannes Kepler (ou Keppler), né le à Weil (ville libre d'Empire) et mort le à Ratisbonne (ville libre d'Empire), est un astronome allemand célèbre pour avoir étudié l’hypothèse héliocentrique de Nicolas Copernic, affirmant que la Terre tourne autour du Soleil et surtout pour avoir découvert que les planètes ne tournent pas autour du Soleil en suivant des trajectoires circulaires parfaites mais des trajectoires elliptiques. Kepler a découvert les relations mathématiques (dites Lois de Kepler) qui régissent les mouvements des planètes sur leur orbite.

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Momentum angulaire, torque et loi de gravitation

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Mécanique céleste : la loi gravitationnelle de Newton

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