Physique Mécanique 1 Semestre 1 - 1CMPHM1

Contenu(s)

Mécanique du point matériel

Cinématique du point matériel

• Cinématique et relativité du mouvement / observateur
• Repères et référentiels
• Vecteurs liés
• Vitesse et accélération
• Dérivation temporelle des vecteurs
• Les systèmes de coordonnées (cartésiennes, cylindriques, sphériques)
• Coordonnées intrinsèques (base de Frenet)
• Exemples de mouvements (parabole, mouvement circulaire)

Changements de référentiel en mécanique classique :

• Composition des vitesses (va=vr+ve)
• Compositions des accélérations (aa=ar+ae+ac).

Dynamique :

• Les trois lois de Newton.
• Notion de force.
• Notion de référentiel Galiléen.
• Quantité de mouvement d’un point matériel
• Descriptions de différentes interactions (résultante, point d’application):
  • Interactions à distance : interaction gravitationnelle.
  • Interactions de contact : action d’un ressort, action d’une corde, réaction d’un plan (composante normale et tangentielle, lois de Coulomb).
• Importance de la troisième loi de Newton dans le cas de plusieurs objets interagissant (points matériels ou solides en translation).

Lois de conservation :

• Déplacement élémentaire
• Puissance et travail d’une force.
• Loi de l’énergie cinétique et loi de la puissance cinétique dans un référentiel galiléen.
• Énergie potentielle. Énergie mécanique.
• Forces conservatives et non conservatives.
• Ecriture du principe fondamental de la dynamique dans un RNG (introduction des forces d’inertie : Fie, Fic).
• Illustration libre : par exemple référentiel terrestre avec illustration de la force de Coriolis (cas simple d’un bloc en translation sans frottement sur un plan horizontal où on montre que le mouvement est circulaire avec rayon dépendant de la latitude ; application aux vents, aux tornades,…)
• Théorèmes de l’énergie cinétique et de la puissance cinétique dans un référentiel non galiléen