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Cadres inertiels de référence en mécanique

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Dans cours

PHYS-101(c): Physique générale : mécanique (IN)

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 cadres de référence inertiels en mécanique, où il n'y a pas de "forces inertielles" et la seconde loi de Newton. Il explique qu'un cadre en mouvement rectiligne uniforme dans un cadre inertiel est également inertiel. La séance de cours traite de la force centrifuge conservatrice, de l'énergie potentielle et de la relation avec la distance par rapport à l'axe de rotation. Il explore également les forces extérieures, telles que la gravité et la force de flottaison d'Archimède, dans des cadres de référence rotatifs.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Concepts associés (32)

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).

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.

Lois du mouvement de Newton

Les sont un ensemble de principes à la base de la grande théorie de Newton sur le mouvement des corps, appelée mécanique newtonienne ou mécanique classique. À ces lois générales du mouvement, Newton a ajouté la loi de la gravitation universelle permettant d'expliquer aussi bien la chute des corps que le mouvement de la Lune autour de la Terre. Elles sont énoncées pour la première fois dans son ouvrage Philosophiae naturalis principia mathematica en .

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.

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 : .

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Séances de cours associées (64)

Cadres de référence et contraintes non inertiels

Couvre les cadres de référence non inertiels, les contraintes et les systèmes continus, y compris la vitesse angulaire, l'accélération linéaire et rotationnelle, et la modélisation des manèges, des cordes et des poulies.

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.

Les lois de Newton : Motion et interaction

Explore les lois de Newton sur le mouvement, l'inertie, la force, l'élan et le principe d'action-réaction, avec des exemples pratiques.

Cadres et contraintes de référence non inertiels

Couvre les forces dans les cadres de référence non inertiels, les contraintes et l'utilisation des poulies et des cordes.

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 d'inertie

Force centrifuge

Lois du mouvement de Newton

Référentiel galiléen

Énergie potentielle

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