15
Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel Chapitre 5 : Mouvement à force centrale Mécanique du Point Matériel Mohamed EL KACIMI Université Cadi Ayyad - Faculté des Sciences Semlalia Département de Physique Année Universitaire 2017/2018 Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 1 / 12

Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

  • Upload
    dongoc

  • View
    279

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Mécanique du Point Matériel

Mohamed EL KACIMI

Université Cadi Ayyad - Faculté des Sciences SemlaliaDépartement de Physique

Année Universitaire 2017/2018

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 1 / 12

Page 2: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Plan du coursChapitres

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 2 / 12

Page 3: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 1

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 3 / 12

Page 4: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 1

Pré-requis, Systèmes de coordonnées,

Différentielle de vecteur

Ce chapitre traitra les pré-requis cocernant les vecteurs et quelquesopérations vectorielles. Nous aborderons

• Représentation géométrique des vecteurs ;

• Produit sclaire, vectoriel, double vectoriel et mixte entre deux vecteurs ;

• Systèmes de coordonnées : cartésiennes, cylindriques et sphérique ;

• Différentielle d’un vecteur ;

• Déplacements élémentaires.

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 4 / 12

Page 5: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 2

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 5 / 12

Page 6: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 2

Position, vitesse, accélération, changement de

référentiels

Nous aborderons dans ce chapitre les notions suivantes :

• Vitesse : définition et calcul dans les différents systèmes de coordonnées ;

• Accélération : définition et calcul dans les différents systèmes decoordonnées ;

• Changement de référentiel : référentiel galiléen, accélérationd’entrainement et de Coriolis.

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 6 / 12

Page 7: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 3

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 7 / 12

Page 8: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 3

Dynamique du point matériel

Ce chapitre sera consacré à l’étude dynamique du mouvement d’un pointmatériel. Nous étudierons en particulier

• Masse, forces et quantité de mouvement ;

• Principe fondamental de la dynamique, principe de l’action et de laréaction ;

• Les lois de Newton ;

• Référentiels Galiléens et non Galiléens ;

• Equilibre d’un point matériel dans un référentiel donné ;

• Application du PFD.

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 8 / 12

Page 9: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 4

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 9 / 12

Page 10: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 4

Théorèmes généraux de la dynamique du point

matériel

Nous allons étudier dans ce chapitre les points suivants :

• Moments d’une force et théorème du moment cinétique ;

• Travail et puissance d’une force ;

• Théorème de l’énergie cinétique ;

• Théorème de l’énergie mécanique ;

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 10 / 12

Page 11: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 5

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 11 / 12

Page 12: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Présentation du contenu du chapitre 5

Mouvement à force centrale

Nous traiterons dans ce dernier chapitre les notions suivantes

• Champs Newtonien ;

• Force centrale et théorème su moment cinétique ;

• Loi des aires ;

• Equation du mouvement : à partir du PFD et du théorème de l’énergiemécanique ;

• Equation de la trajectoire r(φ) : Formules de Binet ;

• Etude de la nature de la trajectoire en fonction de l’excentricité ;

• Loi de Kepler ;

• Nature des orbites en fonction des conditions initiales ;

• Satellites terrestres.

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 12 / 12

Page 13: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 13 / 12

Page 14: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Déroulement du cours

Avant le démarrage de chaque chapitre, vous pouvez télécharger les notesdu cours ainsi que la présentation qui est lui associée à partir du lien

http ://elkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm.php

Les TD seront déposés également sur le site avant le démarrage de lasérie. Les solutions seront mises en ligne avant les contrôles.

Les solutions avec barème des contrôles seront aussi mises en ligne après ledéroulement de chaque contrôle.

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 14 / 12

Page 15: Mécanique du Point Matériel - elkacimi.web.cern.chelkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm/plan_17_18.pdf · Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre4: Théorèmesgénérauxdeladynamiquedupointmatériel

Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiquesChapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matérielChapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Quelques règles

Quelques règles s’imposent pour s’assurer du bon déroulement du cours :

• Le téléphone portable est intérdit. Veuillez bien vérifier qu’il est éteintavant l’accès à l’amphi. Tout manquement fera l’objet de la confiscationdu portable.

• Veuillez bien vous arranger pour arriver avant l’heure du commencementdu cours.

• BONNE COURAGE.

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 15 / 12