

Mécanique de Newton
Ces quelques leçons de mécanique de Newton font partie d’un cours de formation de base en mécanique Newtonienne
Présentation
Ces quelques leçons de mécanique de Newton font partie d'un cours de formation de base en mécanique Newtonienne présenté sous la forme d'un MOOC en quatre parties :
1. Lois de Newton
À l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, un cours de mécanique fait partie de la formation de tous les futurs ingénieurs et scientifiques. Il a pour but de leur apprendre à transcrire sous forme mathématique un phénomène physique, afin de pouvoir en formuler une analyse raisonnée. Cette partie couvrira notamment la cinématique du point matériel, la balistique dans le champ de la pesanteur et l’oscillateur harmonique.
2. Mécanique du point matériel
3. Mécanique du Solide Indéformable
4. Mécanique Lagrangienne
Programme
WEEK 1
Formation de l’esprit scientifique. Calculs de dérivées.
Vous aurez la possibilité de tester si vos connaissances mathématiques sont suffisantes pour suivre ce cours. Tel Newton qui a dû développer le calcul infinitésimal, vous allez découvrir ici la notion de dérivée présentée de manière intuitive sur un exemple concret : celui de la vitesse d'un objet se déplaçant en ligne droite. Vous apprendrez ainsi à raisonner en terme de développement limité.
4 vidéos, 4 lectures, 2 quiz pour s'exercer
Noté: Problème 1.1 Fermi à New York
Noté: Problème 1.2 Ordres de grandeur
Noté: Problème 1.3 Unités et analyse dimensionnelle
WEEK 2
Cinématique du point matériel. Calcul vectoriel.
Pour maîtriser la mécanique il faut savoir décrire le mouvement d'un objet, c'est ce qu'on appelle la cinématique. Vous allez prendre conscience du modèle du point matériel physique. La projection d'un vecteur sur un axe est une notion incontournable pour la suite du cours, tout comme les produits scalaire et vectoriel.
5 vidéos, 1 lecture, 1 quiz pour s'exercer
Noté: Problème 2.1- Produit vectoriel
Noté: Problème 2.2 - Produit scalaire et produit vectoriel
Noté: Problème 2.3 - Point sur roue
WEEK 3
Les lois de Newton. Balistique.
Vous allez découvrir dans ce module les deux premières lois de Newton. Ceci vous permettra d'analyser le mouvement d'un point matériel dans le champ de la pesanteur (balistique).
3 vidéos, 1 lecture, 1 quiz pour s'exercer
Noté: Problème 3.1 - Boules de neige
Noté: Problème 3.2 - L'accident
WEEK 4
Action et réaction. Balistique avec frottement.
Vous verrez ici la 3ème loi de Newton telle qu'il l'avait exprimée. Vous perfectionnerez votre analyse du mouvement d'un point matériel dans le champ de la pesanteur en considérant l'effet d'une force de frottement.
4 vidéos, 1 lecture, 1 quiz pour s'exercer
Noté: Problème 4.1 - Chute avec frottement visqueux
Noté: Problème 4.2 - Portée maximale de tir
Noté: Problème 4.3 - Tir balistique avec frottement
WEEK 5
Objectifs de la dynamique. Oscillateur harmonique.
Comme tout système que l'on perturbe au voisinage d'un équilibre stable se comporte comme un oscillateur harmonique ce sujet est extrêmement important dans toutes sortes de domaines des sciences et de la technique. Ici vous allez apprendre à analyser les propriétés de ce modèle.
4 vidéos, 1 lecture, 1 quiz pour s'exercer
Noté: Problème 5.1 - Fréquence de vibrations moléculaires
Noté: Problème 5.2 - Conditions initiales pour un oscillateur harmonique
Noté: Problème 5.3 - Oscillateur sur plan incliné
WEEK 6
Accélération normale et tangentielle. Mouvement circulaire, vitesse angulaire. Vous allez vous familiariser avec la nature vectoriel de la vitesse et de l'accélération.
4 vidéos, 1 lecture, 1 quiz pour s'exercer
Noté: Problème 6.1 - Mouvement circulaire
Noté: Problème 6.2 - Manège à plancher rétractable
WEEK 7
Coordonnées cylindriques et sphériques. Vitesse et accélération. Vous allez apprendre l'art d'exprimer une vitesse et une accélération vectorielles avec des coordonnées généralisées; ça permettra de modéliser plus facilement des systèmes avec des contraintes géométriques complexes.
5 vidéos, 1 lecture, 1 quiz pour s'exercer
Noté: Problème 7.1 - Coordonnées : paramétrisation
Noté: Problème 7.2 - Coordonnées polaires
Noté: Problème 7.3 - Coordonnées cylindriques
Noté: Problème 7.4 - Coordonnées sphériques
Clôture
Module d'information générale et de ressources (solutions des problèmes)
11 lectures
Intervenants
Jean-Philippe Ansermet, Professeur
Institut de Physique de la Matière Condensée, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suisse
- Effort estimé 4 heures/semaine
- Coût Gratuit
- Disciplines Physique, Chimie et Biologie
- Langue Français
- Organisateur École polytechnique fédérale de Lausanne
- Plateforme Coursera
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