Mécanique I
forces, champs, énergie

MODULES DE COURS (4)
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Cinématique du point

Niveau LMD L1

Auteur(s) du grain Michel Henry - Université du Maine

Résumé
Comment déterminer la position d'un point ainsi que son vecteur vitesse et son vecteur accélération dans différents systèmes de coordonnées.

Mots-clés
diode, vitesse, référentiel, repère, coordonnées cartésiennes, polaires, cylindriques et sphériques, équations horaires et équation de la trajectoire et vecteur accélération.

Prérequis
connaître la dérivation et l'intégration des fonctions élémentaires et calcul vectoriel (addition, produit scalaire et vectoriel).

Objectif(s) pédagogique(s)
savoir caractériser le mouvement d'un point.

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detail Cinématique du point
detail

Lois de Newton et référentiels. Lois de conservation.

Niveau LMD L3

Auteur(s) du grain Alain Gibaud - Université du Maine

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Lois de Newton et référentiels. Lois de conservation.
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Bases de la Mécanique Physique

Niveau LMD L1-L2

Auteur(s) du grain Hassina Zeghlache - Université Lille 1

Résumé
Compléments au cours de première année de Licence, version LMD (50h en présentiel) : de la mécanique du point vers les systèmes de points. La diversité en mécanique : champs, forces, moments, énergies ou les diverses façons de décrire un système mécanique. Les mouvements relatifs. Le problème à deux corps en interaction képlérienne. Des chocs et collisions, vers la section efficace de diffusion.

Mots-clés
point matériel, systèmes de points, centre de masse, inertie, rotations, moments, énergies, équilibre, lois de conservation et mouvements terrestres.

Prérequis
la mécanique du point et les bases mathématiques sur les vecteurs et les fonctions.

Objectif(s) pédagogique(s)
introduction à la modélisation d’un système mécanique, vers la description de la complexité en physique et approche interrogative.

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detail Bases de la Mécanique Physique
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Oscillateurs linéaires

Niveau LMD L3

Auteur(s) du grain Alain Gibaud - Université du Maine

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Oscillateurs linéaires

SERIES D'EXERCICES (2)
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Référentiels non-galiléens. Quantité de mouvement.

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1
Quentin Thommen - Université Lille 1

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Référentiels non-galiléens. Quantité de mouvement.
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Oscillateurs linéaires ; oscillateurs couplés

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Consulter la serie d'exercices

Oscillateurs linéaires ; oscillateurs couplés

CAPES (3)
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Oscillateurs mécaniques

Niveau LMD L3

Auteur(s) du grain Michel Henry - Université du Maine

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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Oscillateurs mécaniques - Le Mans 2008
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Oscillateurs mécaniques

Niveau LMD L3

Auteur(s) du grain Michel Henry - Université du Maine

Résumé

Mots-clés

Prérequis
physique général du 1er cycle universitaire (licence L3).

Objectif(s) pédagogique(s)
entrainement à la résolution de problème et synthèse des connaissances en physique.

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Oscillateurs mécaniques - Le Mans 2009
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Mécanique

Niveau LMD L3

Auteur(s) du grain Michel Henry - Université du Maine

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter le capes

Mécanique - Le Mans 2009

EXERCICES (34)
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Le pendule simple

Type Référence

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Etude complète du pendule simple. Les équations sont établies à partir des différentes lois de la mécanique classique : Principe fondamental de la dynamique, théorème du moment cinétique, théorème de l’énergie cinétique…

Mots-clés
pendule, oscillation, principe fondamental de la dynamique, moment cinétique et énergie cinétique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Le pendule simple
detail

L'igloo

Type Référence

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Etude du mouvement d un point sur une sphère. Les équations sont établies à partir du principe fondamental de la dynamique

Mots-clés
principe fondamental de la dynamique et force de contact.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail L'igloo
detail

Coordonnées sphériques et vecteur rotation

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Exercice d'entraînement : Coordonnées sphériques et rotation. Définition du vecteur rotation et du vecteur vitesse associé

Mots-clés
vecteur rotation et vecteur vitesse.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Coordonnées sphériques et vecteur rotation
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Oscillateur tournant mais libre

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Exercice d’entraînement : oscillateur tournant libre. On s’intéresse au mouvement dans le plan horizontal d’un oscillateur tournant libre avec force de frottement. Les équations du mouvement sont établies par différentes méthodes sans les résoudre.

Mots-clés
principe fondamental de la dynamique, accélération, vitesse, forces d’inertie, théorème du moment cinétique et force de frottement.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Oscillateur tournant mais libre
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Montagne russe

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Exercice d'entraînement : Montagne russe. Etude complète du mouvement d'un wagon sur une piste donnée. En fin d'exercice, on s'intéresse aux forces d'inertie ressentie par un passager du wagon.

Mots-clés
principe fondamental de la dynamique, théorème de l’énergie cinétique, accélération, vitesse et forces d’inertie.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Montagne russe
detail

Ascenseur

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé
Exercice d’entraînement : Etude des forces de contact dans un ascenseur en mouvement vertical.

Mots-clés
forces d'inertie et principe fondamental de la dynamique dans un repère non galiléen.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Ascenseur
detail

Perle sur une tige horizontale

Type Référence

Niveau LMD

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé

Mots-clés
principe fondamental de la dynamique, force de contact, repère, contact, forces d'inertie, principe fondamental de la dynamique dans un repère non galiléen et force.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Perle sur une tige horizontale
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Mouvement d'une perle sur un cerceau en rotation

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé
Exercice d'entrainement : Etude du mouvement d'une perle sur un cerceau en rotation.

Mots-clés
vecteur rotation, changement de référentiel, forces d'inertie et principe fondamental de la dynamique dans un repère non galiléen.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Mouvement d'une perle sur un cerceau en rotation
detail

Etude du référentiel Terrestre

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé
Exercice d'entrainement : Etude du référentiel terrestre.

Mots-clés
vecteur rotation, changement de référentiel, forces d'inertie et principe fondamental de la dynamique dans un repère non galiléen.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Etude du référentiel Terrestre
detail

Pendule de Foucault

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Exercice d'entraînement : Pendule de Foucault. Exercice sur la célèbre expérience de Foucault qui a permis de mesurer la vitesse de rotation de la Terre.

Mots-clés
forces d’inertie, changement de référentiel, accélération d’entraînement et accélération de Coriolis.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Pendule de Foucault
detail

Paradoxe

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Paradoxe
detail

Mouvement dans un champ de force central

Type Référence

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Exercice de référence: Mouvement dans un champ de force central. Détermination des formules de Binet.

Mots-clés
moment cinétique, force centrale, accélération centrale, ellipse et formule de Binet.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Mouvement dans un champ de force central
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Météorite

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Exercice d'entraînement : Météorite. Etude du mouvement d'une météorite dans un champ de force central

Mots-clés
moment cinétique, force centrale, accélération centrale et énergie mécanique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Météorite
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Étoile double

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Étoile double
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Mouvement autour du centre de masse

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Céline Toubin - Université Lille 1

Résumé
Exercice d'entraînement : Mouvement d'une particule autour du centre de masse. Définition des coordonnées dans le référentiel du centre de masse, définition de la particule fictive associée.

Mots-clés
référentiel barycentrique, particule fictive et masse réduite.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Mouvement autour du centre de masse
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Remplissage d'un chariot

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé
Exercice d’entraînement : Etude complète de la conservation de l'impulsion lors du remplissage d'un wagon.

Mots-clés
conservation de l'impulsion et système de masse variable.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Remplissage d'un chariot
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Pendule balistique

Type Entraînement

Niveau LMD L1

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Pendule balistique
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Choc mou

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Quentin Thommen - Université Lille 1

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Choc mou
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Oscillateur harmonique mécanique horizontal

Type Référence

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination de l'évolution temporelle de la position d'un bloc accroché à un ressort fixe horizontal.

Mots-clés
oscillateur harmonique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Oscillateur harmonique mécanique horizontal
detail

Oscillateur harmonique pesant

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination de l'évolution temporelle de la position d'un bloc accroché à un ressort fixe vertical.

Mots-clés
oscillateur harmonique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Oscillateur harmonique pesant
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Association de deux ressorts, oscillations transversales

Type Entraînement

Niveau LMD L1

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination de l'évolution temporelle de la position transversale d'un bloc accroché à deux ressorts fixes.

Mots-clés
oscillateur harmonique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Association de deux ressorts, oscillations transversales
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Oscillations d'un bloc à la surface de l'eau

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination de l'évolution temporelle de la position d'un bloc flottant à la surface de l'eau.

Mots-clés
oscillateur harmonique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Oscillations d'un bloc à la surface de l'eau
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Oscillateur harmonique amorti par frottements visqueux

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination de l'évolution temporelle de la position d'un bloc immergé dans l'eau et accroché à un ressort fixe.

Mots-clés
oscillateur amorti.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Oscillateur harmonique amorti par frottements visqueux
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Exemple d'amortissement critique, suspension d'un véhicule

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Fonctionnement et effet de l'usure d'un amortisseur de véhicule.

Mots-clés
oscillateur amorti.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Exemple d'amortissement critique, suspension d'un véhicule
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Calcul de la viscosité de l'air avec un oscillateur amorti.

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Application d'un oscillateur mécanique amorti à la détermination de la viscosité de l'air.

Mots-clés
oscillateur amorti.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Calcul de la viscosité de l'air avec un oscillateur amorti.
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Oscillateur à masse variable

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Amortissement d'un oscillateur mécanique dà» à une variation de sa masse.

Mots-clés
oscillateur amorti.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Oscillateur à masse variable
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Oscillations forcées d'un bloc accroché à un ressort

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Modulation sinusoïdale d'un oscillateur mécanique.

Mots-clés
oscillateur forcé.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Oscillations forcées d'un bloc accroché à un ressort
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Oscillations forcées par un signal carré d'un bloc accroché à un ressort

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Mise en marche d'un oscillateur mécanique à l'aide d'une impulsion.

Mots-clés
oscillateur forcé.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Oscillations forcées par un signal carré d'un bloc accroché à un ressort
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Exemple d'oscillation forcé : le sismographe

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Fonctionnement d'un sismographe.

Mots-clés
oscillateur forcé.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Exemple d'oscillation forcé : le sismographe
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Système de suspension d'un câble, le caténaire

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Fonctionnement d'une caténaire.

Mots-clés
oscillateur forcé.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

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detail Système de suspension d'un câble, le caténaire
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Vibration d'une molécule diatomique

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination et analyse du ou des modes normaux de vibration d'une molécule diatomique.

Mots-clés
oscillateurs couplés.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Vibration d'une molécule diatomique
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Oscillations couplées de deux masses

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination analyse du ou des modes normaux de vibration de deux oscillateurs couplés.

Mots-clés
oscillateurs couplés.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Oscillations couplées de deux masses
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Oscillations couplées de deux masses avec trois ressorts

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination analyse du ou des modes normaux de vibration de deux oscillateurs couplés.

Mots-clés
oscillateurs couplés.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Oscillations couplées de deux masses avec trois ressorts
detail

Vibration d'une molécule triatomique

Type Entraînement

Niveau LMD L2

Auteur(s) du grain Manuel Goubet - Université Lille 1

Résumé
Détermination et analyse du ou des modes normaux de vibration d'une molécule triatomique.

Mots-clés
oscillateurs couplés.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Vibration d'une molécule triatomique