Derniers contenus

• Moment d’une force par rapport à un point ou un axe orienté. Calculer le moment d’une force par rapport à un axe orienté en utilisant le bras de levier.
• Moment cinétique d’un point matériel par rapport à un point et par rapport à un axe orienté. Relier la direction et le sens du vecteur moment cinétique aux caractéristiques du mouvement.
• Moment cinétique d’un système discret de points ou d'un solide par rapport à un axe orienté. Applications. En particulier, utiliser le caractère algébrique du moment cinétique scalaire.
• Théorème du moment cinétique dans un référentiel galiléen. Conservation du moment cinétique. Applications pour les solides.

Documents supports

• Le TD sur le moment cinétique.

Mouvement de particules chargées dans des champs électrique et magnétostatique, uniformes et stationnaires

• Force de Lorentz exercée sur une charge ponctuelle ; champs électrique et magnétique.
• Puissance de la force de Lorentz. Justifier qu’un champ électrique peut modifier l’énergie cinétique d’une particule alors qu’un champ magnétique peut courber la trajectoire sans fournir d’énergie à la particule.
• Mouvement d’une particule chargée dans un champ électrostatique uniforme. Mettre en équation le mouvement et le caractériser comme un mouvement à vecteur accélération constant. Effectuer un bilan énergétique pour déterminer la valeur de la vitesse d'une particule chargée accélérée par une différence de potentiel.
• Mouvement d’une particule chargée dans un champ magnétostatique uniforme dans le cas où le vecteur vitesse initial est perpendiculaire au champ magnétostatique. Déterminer le rayon de la trajectoire et le sens de parcours.

Moment cinétique

• Moment d’une force par rapport à un point ou un axe orienté. Calculer le moment d’une force par rapport à un axe orienté en utilisant le bras de levier.
• Moment cinétique d’un point matériel par rapport à un point et par rapport à un axe orienté. Relier la direction et le sens du vecteur moment cinétique aux caractéristiques du mouvement.
• Moment cinétique d’un système discret de points ou d'un solide par rapport à un axe orienté. Applications. En particulier, utiliser le caractère algébrique du moment cinétique scalaire.
• Théorème du moment cinétique dans un référentiel galiléen. Conservation du moment cinétique. Applications pour les solides.

Documents supports

• Le poly de cours sur les particules chargée
• Le TD associé
• Le TD sur le moment cinétique (exercices corrigés pour le moment : 2 et 4.

Approche énergétique du mouvement d'un point matériel

Puissance, travail et énergie cinétique

• Reconnaître le caractère moteur ou résistant d'une force.
• Théorèmes de l’énergie cinétique et de la puissance cinétique dans un référentiel galiléen, dans le cas d’un système modélisé par un point matériel.

Champ de force conservative et énergie potentielle

• Lien entre un champ de force conservative et l’énergie potentielle.
• Établir et citer les expressions de l’énergie potentielle de pesanteur (champ uniforme), de l’énergie potentielle gravitationnelle (champ créé par un astre ponctuel), de l’énergie potentielle élastique.
• Déterminer l’expression d’une force à partir de l’énergie potentielle.
• Déduire qualitativement, en un point du graphe de l'énergie potentielle, le sens et l’intensité de la force associée.

Énergie mécanique

• Théorème de l’énergie mécanique.
• Distinguer force conservative et force non conservative. Reconnaître les cas de conservation de l'énergie mécanique.

Mouvement conservatif à une dimension

• Déduire d’un graphe d’énergie potentielle le comportement qualitatif : trajectoire bornée ou non, mouvement périodique, positions de vitesse nulle.
• Déduire d’un graphe d’énergie potentielle l’existence de positions d’équilibre. Analyser qualitativement la nature, stable ou instable, de ces positions.
• Établir l’équation différentielle du mouvement au voisinage d’une position d’équilibre. Période des petits mouvements.

Mouvement de particules chargées dans des champs électrique et magnétostatique, uniformes et stationnaires

• Force de Lorentz exercée sur une charge ponctuelle ; champs électrique et magnétique.
• Puissance de la force de Lorentz. Justifier qu’un champ électrique peut modifier l’énergie cinétique d’une particule alors qu’un champ magnétique peut courber la trajectoire sans fournir d’énergie à la particule.
• Mouvement d’une particule chargée dans un champ électrostatique uniforme. Mettre en équation le mouvement et le caractériser comme un mouvement à vecteur accélération constant. Effectuer un bilan énergétique pour déterminer la valeur de la vitesse d'une particule chargée accélérée par une différence de potentiel.
• Mouvement d’une particule chargée dans un champ magnétostatique uniforme dans le cas où le vecteur vitesse initial est perpendiculaire au champ magnétostatique. Déterminer le rayon de la trajectoire et le sens de parcours.

Documents supports

• Le poly de cours sur l'énergie
• Le TD associé
• Le poly de cours sur le mouvement des particules chargées

Puissance, travail et énergie cinétique

Champ de force conservative et énergie potentielle

Énergie mécanique

Documents supports

• Le poly de cours
• Le TD associé (exos corrigés : 1, 3, 4, 5

Dynamique du point matériel

Généralités

• Masse d’un système. Conservation de la masse pour système fermé.
• Quantité de mouvement d’un point et d’un système de points. Lien avec la vitesse du centre de masse d’un système fermé.
• Modèle de la force

Lois de Newton

• Décrire le mouvement relatif de deux référentiels galiléens.
• Établir un bilan des forces sur un système ou sur plusieurs systèmes en interaction et en rendre compte sur un schéma.
• Déterminer les équations du mouvement d’un point matériel ou du centre de masse d’un système fermé dans un référentiel galiléen.

Exemples de forces

• Force gravitationnelle. Modèle du champ de pesanteur uniforme au voisinage de la surface d’une planète.
• Mouvement dans le champ de pesanteur uniforme.
• Modèles d’une force de frottement fluide. Influence de la résistance de l’air sur un mouvement de chute.

Pendule simple

• Établir l’équation du mouvement du pendule simple.
• Justifier l’analogie avec l'oscillateur harmonique dans le cadre de l'approximation linéaire.

Documents supports

• Le poly du cours
• Le TD (tout a été corrigé)