Description

L’enseignement « Mécanique 1 » s’intéresse à l’étude du mouvement d’un point matériel dans un champ de force en utilisant les trois principes énoncés par Newton ainsi et la conservation de l’énergie mécanique. Le cours met à profit les acquis antérieurs des nouveaux étudiants puisqu’il propose de manipuler des outils mathématiques élémentaires vus au lycée pour modéliser des systèmes physiques simples. Il se veut également une ouverture vers la suite des études universitaires puisqu’il introduit également des concepts de bases, mais nouveaux pour les étudiants, qui seront ensuite utilisés de manière récurrente dans différents domaines de la physique comme le calcul différentiel, le traitement d’un problème d’un point de vue énergétique, la notion d’équilibre d’un système physique.

Compétences requises

L’étudiant manipulera les outils mathématiques introduits au lycée comme les dérivés et primitives des fonctions usuelles (polynômes, fonctions trigonométriques, fonctions exponentielles), les vecteurs et le repérage dans un plan cartésien, le produit scalaire et les relations métriques dans le triangle rectangle (trigonométrie).

Compétences visées

• Manipuler les outils mathématiques relatifs au repérage d'un point dans l'espace et à l'évolution dynamique des grandeurs cinématiques d'un système (position, vitesse accélération)Cet enseignement permet l'acquisition de compétences de base en mécanique du point matériel.
• Décrire et modéliser des trajectoires simples (rectiligne, circulaire, parabolique, elliptique)
• Mobiliser les concepts fondamentaux de la mécanique classique (lois de la dynamique, conservation de l'énergie) pour établir les équations horaires d'un mouvement simple
• Traduire du point de vue de la physique et mettre en équation les étapes remarquables d'un mouvement, d'une trajectoire
• Aborder et résoudre un problème par différents degrés d'approximations successives (mouvement sans puis avec dissipation d'énergie mécanique, par exemple)
• Réaliser une analyse dimensionnelle et donner un commentaire critique d'un résultat
• Proposer des analogies et mettre en évidence les similitudes de traitement des problèmes abordés

Syllabus

I Introduction
II Cinématique du point
III Dynamique du point matériel 
IV Travail et énergie mécanique

Bibliographie

Mini manuel de mécanique du point, M. Henry (Dunod)

Mécanique du point, A. Gibaud (Dunod)

Contacts

Responsable(s) de l'enseignement

• Mathieu Gallart