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Notes de sciences physiques sur la dynamique du point. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Le système étudié, Le référentiel, Exemples de référentiel galiléen.
Typologie: Notes
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1
2
- Aux objets de taille
- Aux objets ayant une vitesse
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On appelle système l’objet ou le point dont on étudie le mouvement
Un référentiel est un solide indéformable de référence, par rapport auquel on étudie le mouvement d'autres corps.
5
Un référentiel d’inertie (appelé aussi galiléen) est un référentiel fixe ou en translation rectiligne uniforme par rapport au référentiel de Copernic Référentiel de Copernic On appelle référentiel de Copernic, un référentiel ayant pour origine le centre de masse du système solaire et dont les axes pointent vers des étoiles éloignées.
d’ un repère d’espace (O,X,Y,Z) permettant un repérage de position
- d'une horloge permettant un repérage des dates.
Exemples de référentiel galiléen 1 Référentiel terrestre
C'est le référentiel constitué à partir de n'importe quel solide de référence fixe par rapport à la Terre. C'est un référentiel adapté à l'étude des mouvements de courtes durées sur Terre. Le référentiel que l'on appelle couramment "laboratoire" en fait partie.
o
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L’accélération d’un objet en mouvement est proportionnelle à la résultante des forces qui lui sont appliquées et inversement proportionnelle à sa masse. L’objet est accéléré dans la même direction que F
D’où
m
∝ a
11
F^ r
11
12
Exemples : Eau (à 0 ° C et P = 1 atm) : ρ = 1000 kg m- Hg (mercure) : ρ = 13600 kg m - Sang (complet) : ρ = 1059.5 kg m -
12
13
entre la masse volumique d’un corps
donné et la masse volumique de
l’eau à 0°C. La densité est une
grandeur sans dimension (c.a.d.
sans unité).
Exemples :
HO
Hg Hg 2
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L’attraction attractive exercée par le corps A sur le corps B est modélisée par une force notée F (^) A/B dont les caractéristiques sont:
m (^) A
d
direction : la droite passant par C (^) A et C B; sens : de B vers A module :
(N) (^) (m) d 2
G. m (^) A.mB F (^) A/B = F (^) B/A=
(kg)
m (^) B
Force de gravitation Universelle
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Soit g 0 : accélération de la pesanteur pour r = R (^) T (h= 0 Km) (g 0 =9,81 m/s^2 ) g 3 : accélération de la pesanteur à la hauteur h = 3 km.
0
3
Remarque: La masse est la propriété intrinsèque d’un objet: quel que soit l’endroit où vous êtes, votre masse sera toujours la même alors que le poids dépend du lieu.
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Sur la lune, l’accélération de la pesanteur gL
2 L
L L (R h)
g G
Données : G = 6,67 x 10 – 11^ m 2. Kg – 2^. N; g 0 = 9,81 m/s^2 Masse de la Lune : m (^) L = 7,35 x 10 22 kg Rayon de la Lune : R (^) L = 1740 km
L
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g
- ρ (^) LV g
mL× m (^) L = ρL x V
repos R
Équilibre Î R= mL g= ρL V g R est la Poussée d’Archimède = R est la Poussée d’Archimède =
La poussée d’Archimède est égale au poids du liquide déplacé.
V: volume du solide immergé
R +P= 0
Poussée d’ArchimèdePoussée d’Archimède
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Soit un tube contenant un liquide et dans lequel on place une suspension de particules de masse m et de masse volumique ρ. Le poids apparent (poids effectif) d’une particules est le poids relatif de cette particule immergée et soumise à la poussée d’Archimède.
Peff = Poids – Poussée d’Archimède (^) V
R
m × m= ρ x V
g
Poids =m ×g=ρ × V×g
Poussée d’Archimède =mL g
R
Poids =m ×g
28
29
29
Un solide rigide est en équilibre
∑
⎯⎯→ F
appliquées
∑
⎯⎯→ M
M θ θ
F I
Point de rotation (pivot)
d
M (^) F / I =IM F sin θ
