Mécanique du point

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Description du programme de la matière:
L’objectif principal de ce cours est d’introduire aux méthodes d’étude et de modélisation des phénomènes physiques en vue d’analyses et de conceptions basées notamment sur la simulation par ordinateur.
À l’issue de ce cours, l’étudiant aura acquis des compétences scientifiques relatives à :
La connaissance des hypothèses de la mécanique classique,
L’isolation d’un objet assimilable à un point matériel,
La description et l’écriture du mouvement d’un point matériel dans différents systèmes de coordonnées,
La compréhension et l’aptitude à calculer les vitesses et accélérations d’un mobile pour une trajectoire quelconque,
La description, l’écriture et l’analyse des actions extérieures s’exerçant sur un point matériel,
La compréhension, l’écriture et la résolution des équations de la dynamique régissant le mouvement d’un point matériel.

ID Cours

MECA

Niveau

1ère année CP

Semestre

Semestre 2

Crédit

Volumes Horaires Cours

15.00

Coef

Volumes Horaires TD

30.00

Pré-requis:

L’analyse et l’algèbre de l’enseignement secondaire

Familles de Compétences

CF2 : Modéliser des systèmes complexes

Type de compétence:

TEC : Technique

MET : Méthodologique

MOD : Modélisation

OPE : Opérationnel

Niveau de compétence:

Base

Intermédiaire

Avancé

Famille de Compétence	Compétence	Elément de Compétence	Type
CF2	C2.5: Modéliser un phénomène physique en vue de l’analyser par simulation numérique	C25.1: Enumérer les hypothèses de la mécanique classique	OPE
		C25.2: Identifier un objet assimilable à un point matériel	OPE
		C25.3: Formaliser le mouvement d’un point matériel dans différents systèmes de coordonnées	MOD
		C25.4: Calculer les vitesses et accélérations d’un mobile pour une trajectoire quelconque	TEC
		C25.5: Formaliser des actions extérieures s’exerçant sur un point matériel	MOD
		C25.6: Ecrire et résoudre des équations de la dynamique régissant le mouvement d’un point matériel	TEC

Contenu

I. CINÉMATIQUE : (15 h)
Éléments d’analyse vectorielle
Étude des mouvements rectilignes dans le plan et dans l’espace.
Mouvement en coordonnées cartésiennes, polaires.
Mouvements circulaires, cylindriques, elliptiques.
Mouvements quelconques.
Mouvements relatifs.
Enregistrement du mouvement.
II. DYNAMIQUE : (12h)
Notions de référentiels Galiléens.
Principe d’inertie et quantité de mouvements.
Les lois de Newton et leurs applications : gravitation, force de contact et de fortement, forces élastiques.
Moment cinétique.
Principe fondamental de la dynamique en référentiel non galiléen.
III. TRAVAIL ET ÉNERGIE : (12 h)
Puissance, Travail, Énergie (cinétique, potentielle, …).
Lois de conservation.
Particule dans un champ gravitationnel.
Particule dans un champ de force élastique, Forces conservatrices et non conservatrices.
Chocs entre particules.
IV. OSCILLATEURS : (6 h)
Oscillateurs harmoniques. Oscillateurs amortis.
Oscillations forcées. Résonance. Impédance.

Travail personnel

Bibliographie

A. Gibaud, M. Henry, « Mécanique du Point : Cours et Exercices Corrigés », Dunod, 2007.
R.A. Carregal, I. Junier, « Mécanique du Point et du Solide », Ed. Bréal, 1999.
F. Viot, « Mécanique du Point : Cours et Problèmes résolus », Dunod, 2005.
S. Devillard, « Mécanique du Point : Fiches, Méthodes et Exercices Corrigés », Ed. Ellipses, 2005.
H. Lumbroso, « Problèmes de Physique : Mécanique du Point – 114 Problèmes résolus », Dunod, 2002.
D. Teyssier, « Mécanique du Point : Exercices Corrigés », Ellipses, 2005.

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