203-NYA-05

Physique mécanique

Par André Girard

Dynamique de translation

• Élément de compétence # 1Décrire le mouvement de translation et de rotation des corps.

[ Translation ascensio et Rotation de la gomme ]

Faisons le point

• #3 W+ECalculs simples

• Élément de compétence # 2Appliquer les concepts et les lois de la

dynamique à l'analyse du mouvement des corps.

[ Dynamique de translation et de rotation ]

• #4 PC QML/QMA/EMT

• #5 Labo Lois et principes

Les 4 lois de Newton

Dynamique de translation

Les causes du mouvement

code pour entrer : 555

#1 Loi de l’Inertie (Équilibre)

€

rF ext∑ = 0

Tout corps au repos ou en MRU demeure dans son état de repos ou de MRU tant et aussi longtemps qu’une force extérieure nette ne lui est appliquée.

€

E statRepos

€

EdynMRU

#2 Loi du mouvement (Déséquilibre)

€

rF ext∑ ≠ 0 =

dr P

dt

S’il y a une force nette extérieure résultante sur un corps alors celui-ci subira un taux de changement de sa quantité de mouvement.

Parfois appelé « loi fondamentale de la dynamique »

€

rF ext∑ = m

r a

€

rF ext∑ = m (

dr v

dt)

€

rF ext∑ =

d (mr v )

dt

€

rF ext∑ =

d (r P )

dt

Évidemment …

#2 Loi du mouvement (Déséquilibre)

€

rF ext∑ ≠ 0 =

dr P

dtr F ext∑ ≠ 0 = m

r a

€

rF = m

r a ⇒

r F

m=

r a ⇒

r v ⇒

r r

#3 Loi d’action/réaction (Interaction)

€

rF 12 = −

r F 21

Lorsque 2 corps interagissent, la force exercée par le premier sur le second est toujours exactement égale à la force exercée par le second sur le

premier.

€

Paires

€

2 corps ≠

Convention à adopter

#4 Loi d’attraction gravitationnelle

€

Fg =Gm1m2

r2

€

G = 6,67x10−11 Nm2

kg2

Constante de gravitation universelle

différente de

Constante de gravitationnelle locale€

G ≠ g

€

F = f (m1m2)

F = f (1/r2)

FORCE INTERACTION

Rappel sur les forces

FORCE(notion)

MASSE (Inertie/mole)

POIDS (Effet attractif)

Avec contact (cordes, ressort,collision,frottement,fluides, air)

Sans contact ( gravité, magnétisme, électrique)

Mesure de l’inertie ou de résistance aux variations de vitesse.

€

F = m a

1 newton = 1 kg • 1 m /s2

Mesure de la force d’attractionexercée par un autre corps

SCALAIREINVARIABLE ?

VECTEURVARIABLE

€

γm = ?

€

Papp = ?

Distance = d

MA

€

FCA = FAC =GMa MC

d2

€

FCA

MC

€

FAC

? Notion de poids ?

2 façons de mesurer le poids ?

Peson (au plafond mesurant T (tension)Pèse personne (au sol en mesurant N (normale)

Prenons 2 masses spéciales

Loi d’attraction gravitationnelle de Newton

MA

ampoule

MC

causeuse

Étudions un cas particulier

€

FTH = FHT =GMT Mh

Rt2

FTH =(6,67x10−11)(5,98x1024 ) Mh

(6,36x106)2

€

FTH = g Mh

F = Mg

€

FTH = 9,8 Mh

Conclusion !

T

H

Rt

€

gsol =GMT

Rt2

€

gh =GMT

(Rt + h)2

T

h

RtT

H

Rt

Rt

g

1/r2

Et si on s'éloigne !

Et si on creuse et qu'on pénètre dans un trou en

se dirigeant vers le centre de la Terre !

Comment varie « g » ?