Physique générale - mécanique

开始时间: 04/22/2022 持续时间: 16 weeks

所在平台: CourseraArchive 课程类别: 物理 大学或机构: École Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院) 授课老师： Jean-Philippe Ansermet

课程主页: https://www.coursera.org/course/mecanique

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课程详情

La mécanique classique est l’un des piliers d’une formation polytechnique car elle permet de développer un savoir-faire en traitant une variété de problèmes du point matériel et du solide indéformable. On aborde les sujets classiques de la mécanique, comme le phénomène de résonance, la balistique, le mouvement des planètes autour du Soleil, et les effets associés aux référentiels accélérés. On cherche à développer l’habitude de discerner  les limites des modèles  qu’on utilise. Dans cet esprit, on examinera aussi quels étaient les problèmes conceptuels qui ont conduit à la théorie de la relativité restreinte.

L’accent sera mis sur la méthodologie : l’étudiant apprendra à traiter rigoureusement un problème donné, en choisissant judicieusement repère et référentiel et en appliquant la ou les lois physiques adéquates afin d’obtenir les équations du mouvement. Puis, il sera amené à discuter ces équations afin d’en tirer une solution qualitative et/ou quantitative.

课程大纲

1. Formation de l’esprit scientifique. Calculs de dérivées.
2. Cinématique du point matériel. Calcul vectoriel.
3. Les lois de Newton. Balistique.
4. Action et réaction. Balistique avec frottement.
5. Objectifs de la dynamique. Oscillateur harmonique.
6. Accélération normale et tangentielle. Mouvement circulaire, vitesse angulaire.
7. Coordonnées cylindriques et sphériques. Vitesse et accélération.
8. Rotations. Vitesse angulaire.
9. Contraintes géométriques. Pendule mathématique.
10. Puissance, travail, énergie. Résonance.
11. Potentiel et énergie potentielle. Énergie de l’oscillateur harmonique.
12. Collisions. Analyse d’une collision élastique.
13. Moment cinétique et moment de force. Mouvement des planètes, gravitation.
14. Forces électromagnétiques et frottement. Applications.
15. Référentiels accélérés. Exemples.
16. Dynamique terrestre. Exemples.
17. Systèmes de points matériels. Fusée.
18. Cinématique du solide. Mouvement particuliers des solides.
19. Dynamique du solide. Point de référence du moment cinétique.
20. Solide avec un axe fixe. moments d’inertie.
21. Équations d’Euler. Effets gyroscopiques.
22. Principe de relativité. Simultanéité
23. Cinématique relativiste. Transformation de Lorentz.
24. Aperçu de dynamique relativiste. Le photon.

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