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Cours de physique générale I Ph 11

3. Physique I. Cours de physique générale I Ph 11. http://jam.bouguechal.free.fr. 3. Physique I. Chapitre trois : Cinématique. Objet de la cinématique Le temps et l’espace La trajectoire et son repérage Le vecteur-position et vecteur-vitesse Le vecteur-accélération

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Cours de physique générale I Ph 11

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Presentation Transcript

  1. 3 Physique I Cours de physique générale I Ph 11 http://jam.bouguechal.free.fr Diapositive 121/09/201207:35Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  2. 3 Physique I Chapitre trois : Cinématique • Objet de la cinématique • Le temps et l’espace • La trajectoire et son repérage • Le vecteur-position et vecteur-vitesse • Le vecteur-accélération • Composantes du vecteur-vitesse et accélération en coordonnées cartésiennes • Composantes du vecteur-vitesse et accélération en coordonnées polaires • Composantes du vecteur-vitesse et accélération en coordonnées cylindriques • Composantes du vecteur-vitesse et accélération en coordonnées sphériques • Exemples de mouvements Diapositive 221/09/201207:35Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  3. 3 Physique I 1. Objet de la cinématique La cinématique : est l’étude des mouvements d’un corps indépendamment de toutes causes capables de le provoquer ou de le modifier. La dynamique établit les relations entre les causes du mouvement et leurs effets. Diapositive 321/09/201207:35Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  4. 3 Physique I 2. Le temps et l’espace Un repère : c’est un ensemble de points rigidement liés les uns aux autres permettant de définir un repérage de l’espace. Un référentiel (R): il est composé d’un repère et d’une horloge permettant de définir un repérage des instants ou des durées Diapositive 421/09/201207:35Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  5. 3 Physique I 3. La trajectoire C’est la courbe décrite par le centre de gravité du mobile. Un mobile peut être repéré de différentes manières. Diapositive 521/09/201207:36Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  6. 3 Physique I • par rapport à une origine fixe O par un vecteur-position (rayon-vecteur) Sens du mouvement trajectoire O fixe Diapositive 621/09/201207:36Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  7. 3 Physique I • par rapport à un repère orthonormé quelconque Oxyz z Sens du mouvement y O trajectoire x Diapositive 721/09/201208:02Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  8. 3 Physique I • par ses coordonnées cartésiennes M (x(t), y(t), z(t)) z z M(x(t);y(t);z(t)) y y O x x Diapositive 821/09/201208:02Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  9. 3 Physique I • par ses coordonnées polaires M (r(t),(t)) y θ x Diapositive 921/09/201208:02Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  10. 3 Physique I • par ses coordonnés cylindriques M ((t), (t), z(t)) z z M((t); (t); z(t)) O y θ ρ x Diapositive 1021/09/201208:02Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  11. 3 Physique I • par ses coordonnées sphériques M (r(t),(t),(t)) z M(r(t); (t); (t)) θ O y  x Diapositive 1121/09/201208:03Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  12. 3 Physique I • par son abscisse curviligne s = OM Origine S1 > 0 O S2 < 0 M1 M2 Sens du mouvement • s = OM distance de O : point fixe; à M en valeur algébrique. Diapositive 1221/09/201208:03Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  13. 3 Physique I • par un repère mobile : le trièdre de Frenet Sens du mouvement trajectoire Le repère de Frenet est un repère mobile. Vecteur unitaire tangent à la trajectoire orienté dans le sens du mouvement Vecteur unitaire normal orienté vers l’intérieur de la concavité de la trajectoire Diapositive 1321/09/201208:03Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  14. 3 Physique I • 4. Le vecteur-position et vecteur-vitesse M’ Que représente ce vecteur ? c’est le vecteur position (ou rayon-vecteur) à l’instant t. O fixe c’est le vecteur position (ou rayon-vecteur) à l’instant t’= t +δt. Diapositive 1421/09/201208:03Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  15. 3 Physique I La variation du vecteur-position est donnée par : M’ Diapositive 1521/09/201208:03Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  16. 3 Physique I • Le vecteur-vitesse moyen est donné par  : Diapositive 1621/09/201208:03Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  17. 3 Physique I Le vecteur-vitesse a la même direction et le même sens que : Diapositive 1721/09/201208:04Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  18. 3 Physique I • Le vecteur-vitesse instantané est donné par  : Diapositive 1821/09/201208:04Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  19. 3 Physique I . • est tangent à la trajectoire si M’  M, ou siδt → 0 Le vecteur-vitesse instantané est toujours tangent à la trajectoire. Diapositive 1921/09/201208:04Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  20. 3 Physique I , ( On peut donc écrire : vecteur unitaire tangent à la trajectoire. Diapositive 2021/09/201208:04Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  21. 3 Physique I • 5. Le vecteur-accélération O fixe Diapositive 2121/09/201208:04Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  22. 3 Physique I Diapositive 2221/09/201208:04Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  23. 3 Physique I Diapositive 2321/09/201208:04Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  24. 3 !!! Physique I Diapositive 2421/09/201208:05Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  25. 3 Physique I ATTENTION : Diapositive 2521/09/201208:05Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  26. 3 Physique I La direction du vecteur accélération est quelconque, cela dépend de la trajectoire. Diapositive 2621/09/201208:05Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  27. 3 Physique I Trajectoire rectiligne : Diapositive 2721/09/201208:05Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  28. 3 Physique I . • Trajectoire non-rectiligne : Le vecteur-accélération est orienté vers l’intérieur de la courbure et a en général deux composantes : • L’une portée par la tangente : elle sert à renseigner sur la variation de la norme du vecteur-vitesse. • L’autre portée par la normale et dirigé vers l’intérieur de la courbure sert à changer la direction du vecteur vitesse. Diapositive 2821/09/201208:05Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  29. 3 Physique I α L’angle α entre le vecteur-vitesse et le vecteur-accélération peut prendre toutes les valeurs entre 0° et 180°. Diapositive 2921/09/201208:05Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  30. 3 Physique I Le vecteur-accélération a la même direction et le même sens que ΔV. Diapositive 3021/09/201208:05Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  31. 3 : Physique I • 6. Composantes du vecteur-vitesse et accélération en coordonnées cartésiennes • C’est la base en coordonnées cartésiennes, elle est fixe, les vecteurs unitaires ne varient pas dans le temps et forment un trièdre direct. Elle est orthonormée  ( orthonormal ) Diapositive 3121/09/201208:05Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  32. 3 Physique I Diapositive 3221/09/201208:06Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  33. 3 Physique I Les coordonnées cartésiennes du point Msont (x, y, z) Diapositive 3321/09/201208:06Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  34. 3 Physique I • Vecteur-position (rayon vecteur) Diapositive 3421/09/201208:06Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  35. 3 Physique I • Vecteur-vitesse Diapositive 3521/09/201208:06Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  36. 3 Physique I Diapositive 3621/09/201208:06Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  37. 3 Physique I Autre méthode : Diapositive 3721/09/201208:06Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  38. 3 Physique I Diapositive 3821/09/201208:06Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  39. 3 Physique I z M’ M y x Diapositive 3921/09/201208:07Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  40. 3 Physique I M’ M Diapositive 4021/09/201208:07Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  41. 3 Physique I • Vecteur-accélération Diapositive 4121/09/201208:07Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  42. 3 Physique I Diapositive 4221/09/201208:07Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  43. 3 Physique I Autre méthode : Diapositive 4321/09/201208:07Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  44. 3 Physique I Diapositive 4421/09/201208:07Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  45. 3 Physique I • Elément de longueur : Diapositive 4521/09/201208:07Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  46. 3 Physique I • Eléments de surface : Diapositive 4621/09/201208:07Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  47. 3 Physique I • Elément de volume Diapositive 4721/09/201208:08Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  48. 3 Physique I Exemple : volume d’un parallélépipède de coté a, b, c. Diapositive 4821/09/201208:08Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  49. 3 Physique I • 7. Composantes du vecteur-vitesse et accélération en coordonnées polaires y θ x O Diapositive 4921/09/201208:08Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

  50. 3 Physique I La base en coordonnées polaires changent de direction au cours du temps, elle est donc mobile y θ x θ O n’est pas tangent à la trajectoire en général. Diapositive 5021/09/201208:08Bouguechal/Larbi/Lekic 2012-2013 Cours de Physique I

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