Colles du 16/03 en Sciences Physiques MPSI (mise à jour)
Publication le 15/03 à 09h38 (publication initiale le 15/03 à 09h35)
Dynamique du point matériel
Notions
- Référentiel galiléen. Décrire le mouvement relatif de deux référentiels galiléens.
- Quantité de mouvement d’un point et d’un système de points. Lien avec la vitesse du centre de masse.
Lois de Newton
- 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.
Modèles de forces
- Force d'attraction gravitationnelle. Cas particulier : modèle du champ de pesanteur uniforme au voisinage de la surface d’une planète.
- Modèles d’une force de frottement fluide. Influence de la résistance de l’air sur un mouvement de chute.
Le pendule simple
- Établir l’équation du mouvement du pendule simple.
- Justifier l’analogie avec l'oscillateur harmonique dans le cadre de l'approximation linéaire.
Approche énergétique du mouvement d'un point matériel
Puissance, travail et énergie cinétique
- Puissance et travail d’une force dans un référentiel.
- 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
- 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 d’une fonction énergie potentielle, le sens et l’intensité de la force associée.
Énergie mécanique
- Théorème de l’énergie mécanique.
- Mouvement conservatif. Distinguer force conservative et force non conservative.
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.
