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Séance de cours

Géodésiques et superficie

Dans cours

MATH-123(b): Geometry

The course provides an introduction to the study of curves and surfaces in Euclidean spaces. We will learn how we can apply ideas from differential and integral calculus and linear algebra in order to "measure shapes". ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept de géodésique comme le chemin localement le plus court entre les points, leur apparition en physique, et le principe de moindre action. Il explique également comment définir l'aire d'une surface à l'aide de carrés paramétriques.

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Enseignant·e

Dimitri Stelio Wyss

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Concepts associés (14)

Parametric surface

A parametric surface is a surface in the Euclidean space which is defined by a parametric equation with two parameters . Parametric representation is a very general way to specify a surface, as well as implicit representation. Surfaces that occur in two of the main theorems of vector calculus, Stokes' theorem and the divergence theorem, are frequently given in a parametric form. The curvature and arc length of curves on the surface, surface area, differential geometric invariants such as the first and second fundamental forms, Gaussian, mean, and principal curvatures can all be computed from a given parametrization.

Gauss's principle of least constraint

The principle of least constraint is one variational formulation of classical mechanics enunciated by Carl Friedrich Gauss in 1829, equivalent to all other formulations of analytical mechanics. Intuitively, it says that the acceleration of a constrained physical system will be as similar as possible to that of the corresponding unconstrained system. The principle of least constraint is a least squares principle stating that the true accelerations of a mechanical system of masses is the minimum of the quantity where the jth particle has mass , position vector , and applied non-constraint force acting on the mass.

Principe de moindre action

Le principe de moindre action est le principe physique selon lequel la dynamique d'une quantité physique (la position, la vitesse et l'accélération d'une particule, ou les valeurs d'un champ en tout point de l'espace, et leurs variations) peut se déduire à partir d'une unique grandeur appelée action en supposant que les valeurs dynamiques permettent à l'action d'avoir une valeur optimale entre deux instants donnés (la valeur est minimale quand les deux instants sont assez proches).

Principe de Fermat

Le principe de Fermat est un principe physique, attribué à Pierre de Fermat, qui sert de fondement à l'optique géométrique. Il décrit la forme du chemin optique d'un rayon lumineux et s'énonce ainsi : Une conséquence première du principe de Fermat est la propagation rectiligne des rayons lumineux dans les milieux homogènes. En effet, dans un milieu homogène, le temps de parcours est proportionnel à la longueur du trajet, et le chemin le plus court dans un espace euclidien pour aller d’un point à un autre est la ligne droite.

Action (physique)

L’action est une grandeur fondamentale de la physique théorique, ayant la dimension d'une énergie multipliée par une durée, ou d'une quantité de mouvement multipliée par une distance. Elle est notée habituellement et plus rarement . Cette grandeur a été définie par Leibniz en 1690. Elle s'est avérée d'une grande importance lors de la mise en évidence du principe de moindre action par Maupertuis en 1744, et plus tard lors de la découverte par Planck en 1900 de la constante universelle qui porte son nom, nommée par lui « quantum élémentaire d'action ».

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Séances de cours associées (32)

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Hamiltonian Formalisme: Oscillateur harmonique

Explore le formalisme hamiltonien pour l'oscillateur harmonique, en se concentrant sur la dérivation lagrangienne et hamiltonienne, en isolant le système et en générant de nouvelles quantités conservées.

Calcul d'angle sur des surfaces régulières

Couvre le calcul des angles entre les courbes sur les surfaces régulières et le concept d'abscisse curviligne.

Introduction à la théorie de terrain

Introduit la théorie des champs, en se concentrant sur la densité, les ressorts, les transformations canoniques et le principe de moindre action.

Symétrie et lois de conservation

Explore la symétrie, le théorème de Noether et les lois de conservation en physique, en mettant l'accent sur le rôle du temps et du hamiltonien.

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