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C h a p i t r e
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Mécanique
Les notes de cours de ce chapitre rappellent les grands principes et théorèmes
indispensables pour passer le concours du CAPES et enseigner la physique en
lycée et collège. Elles attirent d’autre part l’attention sur certains points précis dont
l’expérience montre qu’ils posent souvent des problèmes aux étudiants. Elles doivent
être conçues comme un guide pour les révisions. Leur contenu doit être connu
avec précision avant d’aborder les exercices et problèmes qui en permettront
l’assimilation.
Les exercices et problèmes ont été sélectionnés de manière à constituer un ensemble
pédagogiquement cohérent : ils recouvrent une très large partie du contenu du programme, et requièrent l’utilisation de la plupart des méthodes mises en oeuvre pour
résoudre les problèmes de mécanique.
1. Dynamique du point matériel
1.1. Grandeurs cinétiques fondamentales
1.2. Principe de l’inertie ; référentiels galiléens (1
re loi de Newton)
1.3. Principe fondamental de la dynamique. Référentiels galiléens (2
e loi de Newton)
1.4. Principe des actions réciproques (3
e loi de Newton)
1.5. Principe fondamental de la dynamique. Cas des référentiels non galiléens
1.6. Théorème du moment cinétique
1.7. Théorème de l’énergie cinétique
1.8. Interactions conservatives. Énergie potentielle, énergie mécanique
1.9. Forces centrales
2. Oscillateur harmonique à une dimension. Oscillations libres
2.1. Mouvement d’une particule au voisinage d’une position d’équilibre stable
2.2. Oscillateur harmonique unidimensionnel non amorti
2.3. Oscillateur harmonique unidimensionnel amorti par frottement fluide
2.4. Aspect énergétique
3. Oscillations forcées : l’oscillateur harmonique entretenu ; résonance
3.1. Recherche du régime permanent
3.2. Comportement de la réponse en amplitude en fonction de la fréquence
3.3. Aspect énergétique
4. Mécanique des systèmes
4.1. Préliminaire
4.2. Centre d’inertie ; référentiel barycentrique
1. MÉCANIQUE
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Mécanique
Les notes de cours de ce chapitre rappellent les grands principes et théorèmes
indispensables pour passer le concours du CAPES et enseigner la physique en
lycée et collège. Elles attirent d’autre part l’attention sur certains points précis dont
l’expérience montre qu’ils posent souvent des problèmes aux étudiants. Elles doivent
être conçues comme un guide pour les révisions. Leur contenu doit être connu
avec précision avant d’aborder les exercices et problèmes qui en permettront
l’assimilation.
Les exercices et problèmes ont été sélectionnés de manière à constituer un ensemble
pédagogiquement cohérent : ils recouvrent une très large partie du contenu du programme, et requièrent l’utilisation de la plupart des méthodes mises en oeuvre pour
résoudre les problèmes de mécanique.
1. Dynamique du point matériel
1.1. Grandeurs cinétiques fondamentales
1.2. Principe de l’inertie ; référentiels galiléens (1
re loi de Newton)
1.3. Principe fondamental de la dynamique. Référentiels galiléens (2
e loi de Newton)
1.4. Principe des actions réciproques (3
e loi de Newton)
1.5. Principe fondamental de la dynamique. Cas des référentiels non galiléens
1.6. Théorème du moment cinétique
1.7. Théorème de l’énergie cinétique
1.8. Interactions conservatives. Énergie potentielle, énergie mécanique
1.9. Forces centrales
2. Oscillateur harmonique à une dimension. Oscillations libres
2.1. Mouvement d’une particule au voisinage d’une position d’équilibre stable
2.2. Oscillateur harmonique unidimensionnel non amorti
2.3. Oscillateur harmonique unidimensionnel amorti par frottement fluide
2.4. Aspect énergétique
3. Oscillations forcées : l’oscillateur harmonique entretenu ; résonance
3.1. Recherche du régime permanent
3.2. Comportement de la réponse en amplitude en fonction de la fréquence
3.3. Aspect énergétique
4. Mécanique des systèmes
4.1. Préliminaire
4.2. Centre d’inertie ; référentiel barycentrique
1. MÉCANIQUE
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