Ancienne maquette jusque Juil. 2021

Mécanique des solides, spécificités de la cinématique et de la dynamique des systèmes constitués de plusieurs points matériels, étude de la dynamique du solide : moment d’inertie et axe instantané de rotation.
Introduction à la relativité restreinte, son principe, ses conséquences sur notre compréhension de l’espace et du temps.
Mécanique des fluides : déplacement et déformation continue du fluide. Description des fluides au repos, hydrostatique, applications, cinématique et dynamique des fluides en mouvement pour des fluides parfaits ou visqueux, exemples d’applications d’aérodynamique et d’hydrodynamique.

PhysS321 – 26 h de cours – 18 h de TD – 4 h de TP

Contenu détaillé :

Mécanique des solides

• Dynamique du solide indéformable
  • Dynamique d’un système à N corps
  • Théorème du centre d’inertie
  • Théorème du moment cinétique : Théorème de Koenig
  • Energie cinétique : Théorème de Koenig
• Repérage d’un solide dans l’espace, généralités
  • Repérage de la position
  • Théorème d’Euler
  • Vitesse des points d’un solide – vitesse angulaire
• Rotation autour d’un axe
  • Théorème du moment cinétique – moment d’inertie par rapport à un axe
  • Exemples : pendule, roulement sans glissement
• Rotation autour d’un point
  • Théorème du moment cinétique – Tenseur d’inertie
  • Effet gyroscopique
  • Mouvement libre d’un solide – Problème de Poinsot : Angles d’Euler

Introduction à la relativité

• La physique avant 1905
  • Relativité galiléenne et électromagnétisme
  • Expérience de Michelson et Morley
  • Aberration des étoiles
• Les postulats de la relativité restreinte et leurs conséquences
  • Dilatation du temps
  • Contraction des longueurs
• Transformation de Lorentz
  • Transformation des évènements
  • Composition des vitesses et quadri-vitesse
  • Notion de quadri-vecteur
• Quantité de mouvement et énergie
  • Collisions relativistes
  • Equivalence masse-énergie

Mécanique des fluides

• Définition d’un fluide et des grandeurs physiques décrivant l’état des fluides
• Hydrostatique : Force de pression, Théorème d’Archimède, Applications
• Cinématique des fluides
• Dynamique des fluides parfaits
• Dynamique des fluides visqueux

Travaux pratiques (1 parmi 2) :

• Mesures de débit
• Ecoulement laminaire dans une conduite