Introduction à la Mécanique Classique
La mécanique classique est une branche fondamentale de la physique qui étudie le mouvement des objets macroscopiques sous l'influence de forces. Elle s'applique à une large gamme de phénomènes, du mouvement des planètes à la chute d'une pomme.
Concepts clés
- Cinématique : étude du mouvement sans considérer les forces
- Dynamique : étude des forces et de leurs effets sur le mouvement
- Lois de Newton
- Énergie et travail
- Moment cinétique
- Systèmes de particules et corps rigides
Lois fondamentales et équations
1. Les trois lois de Newton
Première loi (Loi d'inertie) : Un corps reste au repos ou en mouvement rectiligne uniforme en l'absence de forces extérieures.
Deuxième loi (Principe fondamental de la dynamique) :
où \(\vec{F}\) est la force résultante, \(m\) la masse, et \(\vec{a}\) l'accélération.
Troisième loi (Action-réaction) : À toute action correspond une réaction égale et opposée.
2. Équation du mouvement
Pour une particule de masse \(m\) soumise à une force \(\vec{F}\) :
où \(\vec{r}\) est le vecteur position de la particule.
3. Conservation de l'énergie
Dans un système conservatif :
où \(E\) est l'énergie totale, \(T\) l'énergie cinétique, et \(V\) l'énergie potentielle.
Simulation Interactive : Mouvement de Projectile
Observez le mouvement d'un projectile sous l'influence de la gravité, en négligeant la résistance de l'air.