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PHYSIQUE Département des Technologies Industrielles TIN Tronc commun - Orientations GE MI SI MÉCANIQUE Prof André Perrenoud Édition janvier Andre Perrenoud at heig-vd ch ? HEIG-VD APD C CTA B L E D E S M AT I E R E S PAGE INTRODUCTION CONNAISSANCES PRÉALABLES REQUISES FORMULAIRES ET LIVRES CINÉMATIQUE POSITION DÉPLACEMENT TRAJECTOIRE LA VITESSE Vitesse moyenne vectorielle Vitesse instantanée vectorielle Vitesse instantanée scalaire et abscisse curviligne ACCÉLÉRATION QUELQUES MOUVEMENTS PARTICULIERS Le mouvement rectiligne uniforme MRU Le mouvement uniformément accéléré MUA Le mouvement rectiligne uniformément accéléré MRUA Le mouvement circulaire uniforme MCU Rayon de courbure de la trajectoire Notation des dérivées temporelles en mécanique DYNAMIQUE LES TROIS PRINCIPES FONDAMENTAUX DE LA DYNAMIQUE TYPES DE FORCES PRINCIPE DE LA GRAVITATION UNIVERSELLE Poids accélération gravitationnelle Trajectoire d ? une particule dans un champ de gravitation constant Le problème à corps Comment Newton a-t-il trouvé que la force de gravitation était en r TRAVAIL ÉNERGIE PUISSANCE Travail Rappel de quelques propriétés du produit scalaire Énergie Énergie cinétique Énergie potentielle de gravitation près de la surface de la Terre Principe de conservation de l ? énergie Force conservative Énergie potentielle de gravitation cas général Puissance Puissance d ? une force déplaçant son point d ? application MOMENT COUPLE Moment d ? une force Rappel de quelques propriétés du produit vectoriel Couple Composition des forces Mouvement du solide Condition d ? équilibre d ? un solide Centre de gravité QUANTITÉ DE MOUVEMENT Conservation de la quantité de mouvement Les collisions Impulsion i C MOUVEMENT HARMONIQUE Masse suspendue à un ressort Le pendule Énergies cinétique est potentielle dans le cas du mouvement harmonique FORCES DE FROTTEMENT Frottement statique Frottement dynamique Forces aérodynamiques Exemple Chute d ? un corps en tenant compte de la résistance de l ? air FORCES ÉLECTROMAGNÉTIQUES Force électrique entre deux charges ponctuelles Mouvement d ? une particule dans un champ électrique uniforme Force magnétique Mouvement d ? une particule dans un champ magnétique uniforme MOMENT CINÉTIQUE Moment cinétique d ? une particule Moment cinétique d ? une particule en mouvement circulaire uniforme Moment cinétique d ? une particule en mouvement circulaire non uniforme Vitesse aréolaire ?? Loi des aires Moment cinétique d ? un ensemble de particules Moment cinétique d ? un solide en rotation Moment d ? inertie et énergie cinétique d ? un cylindre autour de son axe Moment d ? inertie de la boule Théorème de Steiner DYNAMIQUE DU SOLIDE Applications Le pendule physique La toupie DYNAMIQUE DANS UN RÉFÉRENTIEL NON GALILÉEN DYNAMIQUE TERRESTRE Force de Coriolis Force centrifuge MÉCANIQUE DES MILIEUX DÉFORMABLES LES SOLIDES Contrainte Déformation Variation de volume d ? une barre soumise à une traction dans le sens de sa longueur Variation de volume d ? un cube soumis à des contraintes égales sur toutes ses faces Cisaillement Torsion LES LIQUIDES Pression Hydrostatique La pression atmosphérique Poussée d ? Archimède Compressibilité d ? un liquide LES GAZ Compressibilité d ? un gaz parfait Variation de la pression d ? un gaz selon la hauteur Mélanges

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