Flashcard: Mécanique classique — 79 carte

Qu'exprime le caractère relatif du mouvement ?

Un objet peut être en mouvement par rapport à un observateur et immobile par rapport à un autre.

Qu'est-ce qu'un référentiel en mécanique ?

C'est l'objet de référence pour étudier le mouvement d'un système.

À quels mouvements le référentiel terrestre est-il adapté ?

Aux mouvements de courte durée sur Terre.

Qu'est-ce qu'un repère d'espace ?

Un repère défini par une origine fixe et des axes orthonormés dans un référentiel.

Que comprend un repère de temps ?

Une origine des temps et une durée unitaire pour associer une date à chaque instant.

Comment s'écrit le vecteur-position dans un repère (O, i⃗, j⃗, k⃗) ?

2OM4 = xi + yj + zk avec x, y, z les coordonnées.

Qu'est-ce que l'abscisse curviligne sur une courbe orientée ?

La longueur d'arc orientée parcourue depuis la position initiale M₀.

Comment définit-on la trajectoire d'un point ?

L'ensemble de ses positions successives dans un référentiel donné.

Qu'est-ce que la vitesse moyenne entre t₁ et t₂ ?

Le rapport de la distance parcourue à la durée Δt = t₂ − t₁.

Quelle formule exprime la vitesse moyenne Vₘ ?

Vₘ = d / Δt = d / (t₂ − t₁).

En quelle unité s'exprime la vitesse moyenne ?

En mètres par seconde (m/s).

Comment définit-on la vitesse instantanée à l’instant t ?

C'est la vitesse moyenne sur un intervalle de temps très petit voisin de t.

Quelle est l'origine du vecteur vitesse ?

La position du mobile.

Quelle est la direction du vecteur vitesse ?

La tangente à la trajectoire.

Quel est le sens du vecteur vitesse ?

Le sens du mouvement.

Que représente la norme du vecteur vitesse ?

La vitesse instantanée en m/s.

Quelles sont les caractéristiques d'un mouvement rectiligne uniforme ?

Il a une trajectoire droite et un vecteur vitesse constant.

Quelle est l'équation horaire d'un mouvement rectiligne uniforme quand t₀ = 0 ?

x = v₀t + x₀.

Quelles sont les caractéristiques d'un mouvement circulaire uniforme ?

Il a une trajectoire circulaire et une norme de vitesse constante.

Comment varient la direction et le sens du vecteur vitesse dans un mouvement circulaire uniforme ?

Ils varient au cours du temps.

Quelle est la relation entre l'abscisse curviligne et l'abscisse angulaire dans un mouvement circulaire ?

s = Rθ.

Comment se calcule la vitesse angulaire ?

ω = Δθ / Δt.

Quelle relation lie la vitesse linéaire à la vitesse angulaire dans un mouvement circulaire ?

v = Rω.

Qu'est-ce qu'un solide en mécanique ?

Un corps dont les points restent à des distances constantes entre eux.

Quelle est la différence entre forces extérieures et forces intérieures ?

Les forces extérieures causent le mouvement, les forces intérieures assurent la cohésion.

Quand un solide est-il dit pseudo-isolé ?

Lorsque la somme vectorielle des forces extérieures appliquées est nulle.

Qu'est-ce que le centre d'inertie d'un solide pseudo-isolé ?

Le point dont le mouvement est rectiligne uniforme.

Quels autres noms porte le centre d'inertie ?

Centre de gravité ou centre de masse.

Quelle formule donne la position du centre d'inertie pour deux masses ?

9AG9 = (m_2 9AB9) / (m_1 + m_2).

Que dit le principe d'inertie dans un re9fe9rentiel galile9en ?

Le centre d'inertie d'un solide pseudo-isole9 est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.

Qu'est-ce que la quantité de mouvement d'un solide ?

C'est la grandeur vectorielle p = m v_G.

Quelle direction a le vecteur quantité de mouvement par rapport à la vitesse ?

Il a la même direction et le même sens que la vitesse.

Quelle est l'unité de la quantité de mouvement ?

L'unité est le kilogramme mètre par seconde (kg·m·s⁻¹).

Comment calcule-t-on la quantité de mouvement totale pour deux solides ?

On calcule p = m₁v₁ + m₂v₂.

Que devient la quantité de mouvement d'un système isolé dans un référentiel galiléen ?

Elle reste constante.

Qu'est-ce qui distingue un choc mou d'un choc élastique ?

Un choc mou laisse les solides accrochés, un choc élastique les fait rebondir.

Quelle formule relie la variation de quantité de mouvement à la variation de vitesse pour un solide ?

Δp = m Δv.

Comment exprime-t-on la force résultante en fonction de la variation de quantité de mouvement ?

F = Δp / Δt.

Qu'est-ce qu'un mouvement de translation pour un solide ?

Tous ses points ont le même vecteur vitesse à chaque instant.

Qu'impose une force constante sur sa droite d'action, son sens et sa valeur ?

Qu'ils restent les mêmes au cours du temps.

Quelle est la formule du travail d'une force constante lors d'un déplacement AB ?

W_F = F × AB × cos α.

Quelle est la valeur du travail du poids lors d'une descente verticale de hauteur h ?

W_P = mgh.

Quelle est la formule de la puissance moyenne d'une force ?

𝒫 = W ÷ Δt.

Comment s'exprime la puissance instantanée d'une force ?

𝒫 = F × v × cos α.

Qu'est-ce qu'un couple de forces ?

Deux forces parallèles, de sens opposés et même intensité.

Quelle est la formule du moment d'un couple de forces ?

M_couple = F × d.

Quelle est la formule de l’énergie cinétique d’un point matériel ?

E_C = ½ mv².

Comment se calcule le moment d’inertie d’un solide par rapport à un axe ?

J_Δ = Σ m_i r_i².

Quelle est l’unité du moment d’inertie ?

Le kilogramme mètre carré (kg·m²).

Quel est le moment d’inertie d’un anneau circulaire ?

J_Δ = MR².

Quel est le moment d’inertie d’un disque ou cylindre plein ?

J_Δ = ½ MR².

Quel est le moment d’inertie d’une sphère homogène ?

J_Δ = 2/5 MR².

Qu'est-ce que le moment d'inertie d'un solide par rapport à un axe ?

C'est la somme des produits de chaque masse par le carré de sa distance à l'axe.

Quelle formule donne l'énergie cinétique d'un solide en rotation autour d'un axe fixe ?

E_C = 1/2 J_Δ ω² avec J_Δ en kg·m² et ω en rad/s.

Quel est le moment d'inertie d'un anneau circulaire homogène ?

J_Δ = M R².

Quel est le moment d'inertie d'un cylindre plein ou disque homogène ?

J_Δ = 1/2 M R².

Quelle est la relation entre variation d'énergie cinétique et travaux des forces extérieures ?

La variation d'énergie cinétique égale la somme algébrique des travaux des forces extérieures.

Comment s'écrit le théorème de l'énergie cinétique en translation rectiligne ?

32mv_f^2-
32mv_i^2=2 W_{2 F_{ext}}.

Quelle formule exprime le théorème de l'énergie cinétique pour une rotation autour d'un axe fixe ?

32J_{2}c9_f^2-
32J_{2}c9_i^2=2 W_{2 F_{ext}}.

Quels sont les travaux des forces de 15 N et de frottement de 5 N sur 15 m ?

Les travaux sont 225 J pour la force et -75 J pour le frottement.

Quelle est la somme des travaux pour une force de 15 N et un frottement de 5 N sur 15 m ?

La somme des travaux est de 150 J.

Qu'est-ce qu'un champ de pesanteur uniforme ?

Un champ de pesanteur uniforme conserve direction, sens et intensité constants.

Qu'est-ce que l'énergie potentielle de pesanteur ?

C'est l'énergie d'un solide due à sa position par rapport à la Terre.

Quelle est la formule de l'énergie potentielle de pesanteur dans un champ uniforme ?

E_{pp}=mg(z-z_0)

Comment s'exprime le travail du poids entre deux points A et B ?

Il est l'opposé de la variation d'énergie potentielle de pesanteur.

Quelle est la formule de l'énergie potentielle élastique d'un ressort ?

E_{pe}=
2kx^2

Qu'est-ce que l'énergie mécanique d'un solide ?

La somme de son énergie cinétique et de son énergie potentielle.

Quelle est la formule de l'énergie mécanique d'un solide en translation ?

Em = ½ mv² + mgz.

Quand l'énergie mécanique d'un solide se conserve-t-elle ?

Quand seules des forces dont le travail est nul agissent sur lui.

Quelle formule donne la vitesse au sol d'une particule en chute libre lancée à v₀ depuis h ?

v = √(v₀² + 2gh).

Que se passe-t-il à l'énergie mécanique quand les forces de frottement travaillent ?

Elle diminue au cours du déplacement.

Qu'est-ce qu'un champ électrostatique dans une région de l'espace ?

Une charge y subit une force électrostatique.

Quelle est la formule de la force sur une charge q dans un champ électrostatique ?

La force est 9F = q9E9.

Quelle relation existe entre le champ 9E9 et la force 9F9 selon le signe de q ?

Ils sont coline9aires, meame sens si q>0, sens oppose9 si q<0.

Comment est le champ cre9e9 par une charge positive ?

Il est divergent.

Quelles sont les unite9s de l'intensite9 du champ 9E9 ?

Elle s'exprime en newtons par coulomb ou volts par me8tre.

Comment calcule-t-on l'intensite9 d'un champ 9E9 uniforme entre deux plaques ?

E = U_{AB} divise9 par d.

Quelle est la formule du travail de la force 9F9 entre deux points A et B ?

W_{9F9} = qU_{AB}.

Comment s'exprime l'e9nergie totale d'une charge sans frottement dans un champ 9E9 ?

E =
92mv^2 + qV.