Séance IPHO-CG du jeudi 4 février 2016, prérequis Définition des vecteurs position, vitesse et accélération Correspondance physique entre mouvement et vecteur vitesse Correspondance physique entre variation du mouvement et vecteur accélération Coordonnées du vecteur vitesse et du vecteur accélération dans un repère cartésien fixe. Coordonnées du vecteur vitesse et du vecteur accélération dans le repère de Frénet. Vitesse, accélération trajectoire, équations horaire Les trois lois de Newton (principe de l’inertie, principe fondamental de la mécanique, principe des actions réciproques), notion de référentiel galiléen, référentiels assimilés galiléens, quantité de mouvement, cas où la masse est constante. Forces s’appliquant à un système (expression et savoir les projeter dans un repère) : force gravitationnelle, force électrique de Coulomb, poids dans un champ de pesanteur, force électrique dans un champ électrique, force de frottement, réaction d’un support Définition du travail d’une force constante entre deux points, expression du travail du poids, expression du travail d’une force électrique dans un champ électrique uniforme, travail moteur, résistant, nul Définition de l’énergie potentielle de pesanteur, de l’énergie potentielle électrique, de l’énergie mécanique (de l’énergie potentielle élastique des ressort si vue avec Madame Vecchiato) Deux nouveautés à connaître pour cette séance : Force magnétique de Lorentz Une particule chargée q animée d’un vecteur vitesse 𝑣⃗ dans un champ ⃗⃗subit une force magnétique dite de Lorentz ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ magnétique 𝐵 𝐹𝑚𝑎𝑔𝑛 telle que : ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ 𝐹𝑚𝑎𝑔𝑛 = 𝑞. 𝑣⃗⋀𝐵 Le signe « ⋀ » est un produit vectoriel qui est une opération mathématique entre deux vecteurs pour donner un troisième vecteur : Si 𝑤 ⃗⃗⃗ = 𝑢 ⃗⃗⃗⃗ ⋀ 𝑣⃗ (qui se lit vecteur w égale produit vectoriel du vecteur u par le vecteur v ou vecteur w égale vecteur u vectoriel vecteur v), alors, par définition : o 𝑤 ⃗⃗⃗ a une direction orthogonale au plan défini par les vecteurs 𝑢 ⃗⃗ et 𝑣⃗ o 𝑤 ⃗⃗⃗ a un sens donné par la règle des trois doigts de la main droite, porté par le majeur alors que 𝑢 ⃗⃗ est porté par le pouce et 𝑣⃗ est porté par l’index o En particulier, 𝑤 ⃗⃗⃗ a pour norme ‖𝑤 ⃗⃗⃗‖ = ‖𝑢 ⃗⃗‖ × ‖𝑣⃗‖ × sin(𝑢 ⃗⃗, ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑣) - si 𝑢 ⃗⃗ et 𝑣⃗ sont colinéaires, leur sinus est nul donc 𝑤 ⃗⃗⃗ est le vecteur nul, - si 𝑢 ⃗⃗ et 𝑣⃗ sont orthogonaux, leur sinus vaut 1 donc ‖𝑤 ⃗⃗⃗‖ = ‖𝑢 ⃗⃗‖ × ‖𝑣⃗‖ Remarque : Dans une base orthonormale ( , , ), pour tous vecteurs Théorème de l’énergie cinétique Dans un référentiel galiléen, la variation d'énergie cinétique d'un système ponctuel parcourant un chemin reliant un point A à un point B, est égale à la somme des travaux des forces appliquées au solide entre les positions A et B. Document1