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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel Chapitre 3 : Dynamique du point matériel Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel Chapitre 5 : Mouvement à force centrale Chapitre 6 : Oscillateur harmonique Déroulement du cours Mécanique du Point Matériel Mohamed EL KACIMI Université Cadi Ayyad - Faculté des Sciences Semlalia Département de Physique Année Universitaire 2019/2020 Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 1 / 17 1 / 17

Mécanique du Point Matériel - CERN · Présentation du contenu du chapitre 3 4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel Présentation du contenu du

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Mécanique du Point Matériel

Mohamed EL KACIMI

Université Cadi Ayyad - Faculté des Sciences SemlaliaDépartement de Physique

Année Universitaire 2019/2020

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 1 / 17 1 / 17

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Plan du coursChapitres

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

6. Chapitre 6 : Oscillateur harmonique◦ Présentation du contenu du chapitre 6

7. Déroulement du cours

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 2 / 17 2 / 17

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 1

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

6. Chapitre 6 : Oscillateur harmonique◦ Présentation du contenu du chapitre 6

7. Déroulement du cours

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 1

Pré-requis, Systèmes de coordonnées,

Différentielle de vecteur

Ce chapitre traitra les pré-requis cocernant les vecteurs et quelquesopérations vectorielles. Nous aborderons

• Représentation géométrique des vecteurs ;

• Produit sclaire, vectoriel, double vectoriel et mixte entre deux vecteurs ;

• Systèmes de coordonnées : cartésiennes, cylindriques et sphérique ;

• Différentielle d’un vecteur ;

• Déplacements élémentaires.

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 2

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

6. Chapitre 6 : Oscillateur harmonique◦ Présentation du contenu du chapitre 6

7. Déroulement du cours

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 2

Position, vitesse, accélération, changement de

référentiels

Nous aborderons dans ce chapitre les notions suivantes :

• Vitesse : définition et calcul dans les différents systèmes de coordonnées ;

• Accélération : définition et calcul dans les différents systèmes decoordonnées ;

• Changement de référentiel : référentiel galiléen, accélérationd’entrainement et de Coriolis.

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 3

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

6. Chapitre 6 : Oscillateur harmonique◦ Présentation du contenu du chapitre 6

7. Déroulement du cours

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 7 / 17 7 / 17

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 3

Dynamique du point matériel

Ce chapitre sera consacré à l’étude dynamique du mouvement d’un pointmatériel. Nous étudierons en particulier

• Masse, forces et quantité de mouvement ;

• Principe fondamental de la dynamique, principe de l’action et de laréaction ;

• Les lois de Newton ;

• Référentiels Galiléens et non Galiléens ;

• Equilibre d’un point matériel dans un référentiel donné ;

• Application du PFD.

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 8 / 17 8 / 17

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 4

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

6. Chapitre 6 : Oscillateur harmonique◦ Présentation du contenu du chapitre 6

7. Déroulement du cours

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 9 / 17 9 / 17

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 4

Théorèmes généraux de la dynamique du point

matériel

Nous allons étudier dans ce chapitre les points suivants :

• Moments d’une force et théorème du moment cinétique ;

• Travail et puissance d’une force ;

• Théorème de l’énergie cinétique ;

• Théorème de l’énergie mécanique ;

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 5

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

6. Chapitre 6 : Oscillateur harmonique◦ Présentation du contenu du chapitre 6

7. Déroulement du cours

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 11 / 17 11 / 17

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 5

Mouvement à force centrale

Nous traiterons dans le présent chapitre les notions suivantes

• Champs Newtonien ;

• Force centrale et théorème su moment cinétique ;

• Loi des aires ;

• Equation du mouvement : à partir du PFD et du théorème de l’énergiemécanique ;

• Equation de la trajectoire r(φ) : Formules de Binet ;

• Etude de la nature de la trajectoire en fonction de l’excentricité ;

• Loi de Kepler ;

• Nature des orbites en fonction des conditions initiales ;

• Satellites terrestres.

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 6

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

6. Chapitre 6 : Oscillateur harmonique◦ Présentation du contenu du chapitre 6

7. Déroulement du cours

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 13 / 17 13 / 17

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Présentation du contenu du chapitre 6

Oscillateur harmonique

Nous traiterons dans ce dernier chapitre les notions suivantes

•Oscillateur harmonique libre non amorti ;

•Oscillateur harmonique libre amorti.

Mohamed EL KACIMI Mécanique du Point Matériel 14 / 17 14 / 17

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Plan

1. Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques◦ Présentation du contenu du chapitre 1

2. Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel◦ Présentation du contenu du chapitre 2

3. Chapitre 3 : Dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 3

4. Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel◦ Présentation du contenu du chapitre 4

5. Chapitre 5 : Mouvement à force centrale◦ Présentation du contenu du chapitre 5

6. Chapitre 6 : Oscillateur harmonique◦ Présentation du contenu du chapitre 6

7. Déroulement du cours

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Déroulement du cours

Avant le démarrage de chaque chapitre, vous pouvez télécharger les notesdu cours ainsi que la présentation qui est lui associée à partir du lien

http ://elkacimi.web.cern.ch/elkacimi/mecapm.php

Les TD seront déposés également sur le site avant le démarrage de lasérie. Les solutions seront mises en ligne avant les contrôles.

Le déroulement des contrôles sera précisé ultérieurement .

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Chapitre 1 : Rappels et compléments mathématiques

Chapitre 2 : Cinématique du pt. matériel : changement de réferentiel

Chapitre 3 : Dynamique du point matériel

Chapitre 4 : Théorèmes généraux de la dynamique du point matériel

Chapitre 5 : Mouvement à force centrale

Chapitre 6 : Oscillateur harmonique

Déroulement du cours

Quelques règles

Quelques règles s’imposent pour s’assurer du bon déroulement du cours :

• Le téléphone portable est intérdit. Veuillez bien vérifier qu’il est éteintavant l’accès à l’amphi. Tout manquement fera l’objet de la confiscationdu portable.

• Veuillez bien vous arranger pour arriver avant l’heure du commencementdu cours.

• BONNE COURAGE.

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