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Document de 4 Mo, dans Anglais/FILE 5 The Environment

Document de 17 Mo, dans Anglais/FILE 5 The Environment

Mécanique

Changements de référentiels. Exercices.

Dynamique en référentiel non galiléen. Cours et exercices.

Dynamique terrestre. Référentiels de Copernic, héliocentrique, géocentrique et terrestres. Dynamique dans le référentiel géocentrique : termes de marée (expression et analyse qualitative du terme de marée dû à la lune). Dynamique dans les référentiels terrestres. Définition du poids d’un corps. Influence de la force d’inertie de CORIOLIS : cas d’un mouvement dans le plan horizontal, application au mouvement des masses d’air autour d’une dépression (étude qualitative), cas d’un mouvement dans le plan vertical : déviation vers l’est. Cours et exercices.

Rappels de mécanique du solide. Rappels sur la dynamique d’un solide en rotation autour d’un axe fixe : moment cinétique par rapport à un axe, moment d’une force par rapport à un axe, théorème du moment cinétique par rapport à un axe fixe, cas d’un solide en rotation autour d’un axe fixe, énergie cinétique d’un solide en rotation autour d’un axe fixe, théorème de l’énergie cinétique. Référentiel barycentrique R* : définition, théorème du moment cinétique dans R*. Contact entre deux solides : vitesse de glissement, condition de roulement sans glissement, actions de contact entre solides, lois de Coulomb du frottement de glissement. Cours et exercices simples.

Mécanique des fluides

Révisions de statique des fluides. Relation fondamentale de la statique des fluides. Poussée d’Archimède. Statique des fluides en référentiel non galiléen : fluide dans un cylindre en translation. Exercices simples.

Phénomènes de transport

Rayonnement thermique. Exercices.

Mécanique

Révisions de mécanique du point. Exercices.

Changements de référentiels. Référentiel R’ en translation par rapport à R : définition, composition des mouvements. Composition des vitesses et des accélérations. Vitesse et accélération d’entraînement. Référentiel R’ en rotation uniforme autour d’un axe fixe de R : composition des vitesses et des accélérations, accélérations d’entraînement et de CORIOLIS. Notion de point coïncidant. Cours et exercices.

Dynamique en référentiel non galiléen. Forces d’inertie. Cas de la translation : exemple du mouvement d’un objet lâché dans un bus qui freine. Cas de la rotation uniforme : exemple du mouvement d’une masse dans un tube en rotation, retenue par un ressort. Aspect énergétique : Energie potentielle dont dérive la force d’inertie d’entraînement (cas de la rotation uniforme). Théorème du moment cinétique : exemple du mouvement d’un pendule dans un référentiel uniformément accéléré verticalement. Cours et exercices.

Dynamique terrestre. Référentiels de COPERNIC, héliocentrique, géocentrique et terrestres. Dynamique dans le référentiel géocentrique : termes de marée (expression et analyse qualitative du terme de marée dû à la lune). Dynamique dans les référentiels terrestres. Définition du poids d’un corps. Influence de la force d’inertie de CORIOLIS : cas d’un mouvement dans le plan horizontal, application au mouvement des masses d’air autour d’une dépression (étude qualitative), cas d’un mouvement dans le plan vertical : déviation vers l’est. Cours seulement.

Phénomènes de transport

Diffusion thermique. Différents modes de transfert thermique. Flux thermique. Loi de FOURIER. Equation de la diffusion thermique (à une dimension en cartésiennes puis en sphériques). Généralisation à une géométrie quelconque. Conditions aux limites. Exemples de solutions : cas du régime permanent, notion de résistance thermique, résolution en régime sinusoïdal forcé : onde de température. Flux conductif couplé au phénomène de convection : modélisation, loi de NEWTON, résistance thermique, application : l’ailette de refroidissement. Cours et exercices.

Rayonnement thermique. Transfert d’énergie par rayonnement. Rayonnement d’équilibre thermique : densité d’énergie et flux surfacique. Densités spectrales en longueur d’onde : loi de PLANCK, intérêt historique, loi de STEFAN-BOLTZMANN, loi du déplacement de WIEN. Modèle du corps noir, flux surfacique émis par un corps noir. Application à l’effet de serre : Effet de serre dû à une vitre, effet de serre dû à l’atmosphère. Cours et exercices.

Mécanique

Révisions de mécanique du point. Exercices.

Changements de référentiels. Référentiel R’ en translation par rapport à R : définition, composition des mouvements. Composition des vitesses et des accélérations. Vitesse et accélération d’entraînement. Référentiel R’ en rotation uniforme autour d’un axe fixe de R : composition des vitesses et des accélérations, accélérations d’entraînement et de CORIOLIS. Notion de point coïncidant. Cours seulement.

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Phénomènes de transport

Diffusion de particules. Présentation du phénomène de diffusion et des autres modes de transport. Courant de particules. Loi de FICK. Bilans de particules (à une dimension en cartésiennes puis en cylindriques), équation de diffusion. Généralisation à une géométrie quelconque. Diffusion en régime stationnaire. Exemples de solutions en régime non permanent. Description microscopique du phénomène de diffusion : modèle probabiliste de la marche au hasard unidimensionnelle, expression du coefficient de diffusion. Cours et exercices.

Diffusion thermique. Différents modes de transfert thermique. Flux thermique. Loi de FOURIER. Équation de la diffusion thermique (à une dimension en cartésiennes puis en sphériques). Généralisation à une géométrie quelconque. Conditions aux limites. Exemples de solutions : cas du régime permanent, notion de résistance thermique, résolution en régime sinusoïdal forcé : onde de température. Flux conductif couplé au phénomène de convection : modélisation, loi de NEWTON, résistance thermique, application : l’ailette de refroidissement. Cours et exercices.

Rayonnement thermique. Transfert d’énergie par rayonnement. Rayonnement d’équilibre thermique : densité d’énergie et flux surfacique. Densités spectrales en longueur d’onde : loi de PLANCK, intérêt historique, loi de STEFAN-BOLTZMANN, loi du déplacement de WIEN. Modèle du corps noir, flux surfacique émis par un corps noir. Application à l’effet de serre : Effet de serre dû à une vitre, effet de serre dû à l’atmosphère. Cours seulement.