Mécanique II
statique et dynamique du solide et des fluides

MODULES DE COURS (3)
detail

Eléments de mécanique du solide

Niveau LMD

Auteur(s) du grain

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter le cours

detail Eléments de mécanique du solide
detail

Statique et dynamique des fluides

Niveau LMD L3

Auteur(s) du grain Stephane Chaussedent - Université d'Angers

Résumé
Ce cours met en place les principes fondamentaux en hydrostatique et hydrodynamique permettant de comprendre et d'analyser des problèmes simples de mécanique des fluides. Dans le cadre de l'approximation de fluide parfait, quelques applications sont présentées et permettent d'illustrer ces principes.

Mots-clés
équation de Bernoulli, mouvement et déformations d'une particule fluide, équation de Navier-Stokes, viscosité, débit, pression, force hydrostatique, écoulement et force.

Prérequis
notion de force, outils mathématiques de base incluant dérivées partielles et gradient et notions de base sur les tenseurs.

Objectif(s) pédagogique(s)
acquérir les notions de bases en mécanique des fluides et savoir les exploiter pour comprendre et expliquer des phénomènes naturels ou des dispositifs appliqués.

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detail Statique et dynamique des fluides
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Oscillateurs couplés

Niveau LMD L3

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

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter le cours

detail Oscillateurs couplés

PROBLEMES DE SYNTHESE (2)
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Cinématique et dynamique du solide

Niveau LMD L3

Auteur(s) du grain Emmanuel Trizac - Université Paris Sud 11
Christophe Ybert - Université Lyon 1

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter le problème de synthèse

Cinématique et dynamique du solide
detail

Mécanique des fluides

Niveau LMD L3

Auteur(s) du grain Emmanuel Trizac - Université Paris Sud 11
Christophe Ybert - Université Lyon 1

Résumé

Mots-clés
relation de Bernouilli, poussée d'Archimède, équation d'Euler et acoustique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter le problème de synthèse

Mécanique des fluides

SERIES D'EXERCICES (2)
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Cinématique et dynamique du solide

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

Consulter la serie d'exercices

Cinématique et dynamique du solide
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Physique des ondes

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

Consulter la serie d'exercices

Physique des ondes

EXERCICES (31)
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Détermination de centres d'inertie

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé
Détermination de centres d’inertie

Mots-clés
centres de masse, centre d’inertie et solide.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Détermination de centres d'inertie
detail

Machine d'Atwood

Type Référence

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice de référence : Machine d’Atwood. Détermination de l’équation différentielle du mouvement en prenant en compte la masse du fil et la rotation de la toupie

Mots-clés
oscillation, moment cinétique, moment d’inertie, moment de force et théorème du moment cinétique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Machine d'Atwood
detail

Etude d'un pendule composé

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Etude d’un pendule composé. Etude de la rotation d’une plaque d’épaisseur négligeable autour d’un axe. Comparaison avec le pendule simple.

Mots-clés
oscillation, moment d’inertie, moment de force et théorème du moment cinétique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Etude d'un pendule composé
detail

Echelle adossée au mur et en mouvement

Type Référence

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice de référence : Echelle adossée contre un mur et en mouvement

Mots-clés
moment d’inertie, moment de force, contact et théorème du moment cinétique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Echelle adossée au mur et en mouvement
detail

Disque en contact avec un plan ou avec un guide circulaire en mouvement

Type Entraînement

Niveau LMD L1

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Disque en contact avec un plan ou avec un guide circulaire en mouvement

Mots-clés
vitesse de glissement et contact entre 2 solides.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Disque en contact avec un plan ou avec un guide circulaire en mouvement
detail

Equilibre d'un solide

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Equilibre d'un solide

Mots-clés
principe d’équilibre, théorème du moment cinétique et forces de contact.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Equilibre d'un solide
detail

Mouvement d'un solide déformable : hamster dans une cage

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Mouvement d'un solide déformable : hamster dans une cage
detail

Toupie symétrique dans le champ de pesanteur

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Mouvement d’une toupie. Etablissement des équations, résolution partielle et description qualitative du mouvement

Mots-clés
intégrale première, lagrangien, nutation, rotation, précession et angle d’Euler.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Toupie symétrique dans le champ de pesanteur
detail

Etude du mono-cycle

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Etude de la stabilité d'un mono-cycle

Mots-clés
moment cinétique, moment de force et roulement sans glissement.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Etude du mono-cycle
detail

Train épicycloïdale

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Application au calcul de la vitesse de rotation d'un solide

Mots-clés
vecteur rotation, roulement sans glissement et train d'engrenage.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Train épicycloïdale
detail

Une course d'objets

Type Référence

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Application du moment d'inertie d'un solide

Mots-clés
énergie mécanique, moment d’inertie et roulement sans glissement.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Une course d'objets
detail

Mesure d'un moment d'inertie

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Méthode de mesure du moment d'inertie d'un solide

Mots-clés
énergie mécanique, moment d’inertie et oscillateur.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Mesure d'un moment d'inertie
detail

Rotation d'un cylindre mal équilibré

Type Référence

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Conséquence de la rotation d'un solide autour d'un axe non aligné avec un axe propre

Mots-clés
moment cinétique, moment de force et tenseur d'inertie.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Rotation d'un cylindre mal équilibré
detail

Calcul des moments d'inertie de différents solides simples

Type Entraînement

Niveau LMD L1

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Applications simples aux calcul des moments d'inertie

Mots-clés

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Calcul des moments d'inertie de différents solides simples
detail

Étude d'un yo-yo

Type Entraînement

Niveau LMD L2

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

Résumé
Exercice d’entraînement : Etude du mouvement d'un yo-yo de masse non nul

Mots-clés
moment cinétique, intégrale première, équation du mouvement et intégrale première du mouvement.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Étude d'un yo-yo
detail

Onde dans une corde ; relation de dispersion et vitesse de phase.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation d’une onde transversale sinusoïdale dans une corde homogène et inextensible.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et corde vibrante.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Onde dans une corde ; relation de dispersion et vitesse de phase.
detail

Onde dans une corde verticale.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation d’une onde transversale sinusoïdale dans une corde homogène et inextensible.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et corde vibrante.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Onde dans une corde verticale.
detail

Câble électrique fixé à une caténaire ; impédance du milieu et réflexion d'une onde.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation et réflexion d’une onde transversale sinusoïdale dans un câble électrique homogène.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire, corde vibrante et impédance.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Câble électrique fixé à une caténaire ; impédance du milieu et réflexion d'une onde.
detail

Propagation d'une onde transverse à la jonction de deux cordes.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation, réflexion et transmission d’une onde transversale sinusoïdale à la jonction de deux cordes de masse linéique différente.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et corde vibrante.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Propagation d'une onde transverse à la jonction de deux cordes.
detail

Onde stationnaire et résonance dans une corde de longueur finie.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Formation et subsistance d’une onde stationnaire dans une corde.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire, corde vibrante, onde stationnaire et résonance.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Onde stationnaire et résonance dans une corde de longueur finie.
detail

Propagation d'une onde acoustique dans un fluide homogène.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation d'une onde acoustique dans un fluide homogène.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et onde acoustique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Propagation d'une onde acoustique dans un fluide homogène.
detail

Onde stationnaire et résonance ; tube de Kundt ouvert

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Formation et subsistance d’une onde stationnaire dans un tube aux extrémités ouvertes.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire, onde stationnaire et résonance.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Onde stationnaire et résonance ; tube de Kundt ouvert
detail

Onde stationnaire et résonance ; tube de Kundt fermé

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Formation et subsistance d’une onde stationnaire dans un tube aux extrémités ouvertes.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire, onde stationnaire et résonance.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Onde stationnaire et résonance ; tube de Kundt fermé
detail

Résistivité du milieu ; puissance et intensité transportées par une onde acoustique.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Analyse énergétique d’une onde acoustique se propageant dans un milieu homogène.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire, impédance, onde acoustique, onde acoustique et puissance et intensité.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Résistivité du milieu ; puissance et intensité transportées par une onde acoustique.
detail

Propagation d'une onde sonore dans un tube contenant deux fluides.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation, réflexion et transmission d’une onde acoustique à la jonction de deux fluides de résistivité acoustique différente.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire, impédance et onde acoustique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Propagation d'une onde sonore dans un tube contenant deux fluides.
detail

Propagation d'une onde électromagnétique plane dans le vide (1).

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation d'une onde électromagnétique dans le vide.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et onde électromagnétique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Propagation d'une onde électromagnétique plane dans le vide (1).
detail

Propagation d'une onde électromagnétique plane dans le vide (2).

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation d'une onde électromagnétique dans le vide.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et onde électromagnétique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Propagation d'une onde électromagnétique plane dans le vide (2).
detail

Réflexion d'une onde électromagnétique plane sur un diélectrique parfait.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation, réflexion et transmission d’une onde électromagnétique à travers un milieu diélectrique parfait.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et onde électromagnétique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Réflexion d'une onde électromagnétique plane sur un diélectrique parfait.
detail

Exemple de guide d'ondes ; le câble coaxial.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Propagation d’une onde dans un câble électrique coaxial.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et onde électromagnétique.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Exemple de guide d'ondes ; le câble coaxial.
detail

Superposition de deux ondes de fréquences différentes.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Mise en évidence du phénomène résultant de la superposition de deux ondes de fréquences différentes.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire et battements.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Superposition de deux ondes de fréquences différentes.
detail

Superposition de deux ondes cohérentes et synchrones ; interférences.

Type

Niveau LMD L2

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

Résumé
Mise en évidence du phénomène d’interférences lumineuse par l’expérience des fentes d’Young.

Mots-clés
onde, physique ondulatoire, interférences et fentes d’Young.

Prérequis

Objectif(s) pédagogique(s)

Consulter l'exercice

detail Superposition de deux ondes cohérentes et synchrones ; interférences.