République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université des Sciences et de la Technologie d’Oran Mohamed Boudiaf
Faculté de Physique Département de Génie Physique
Polycopié
Destiné aux étudiants de 1ére année S.T et S.M
Rédigé par: Dr. Sid Ahmed Sfiat
Maitre de conférence, USTO-MB
Année Universitaire 2022 / 2023
"Cinématique et dynamique du point matériel"
Cours et exercices corrigés
AVANT-PROPOS
Ce polycopié est destiné aux étudiants de première année du système Licence-Master-Doctorat (L.M.D)
spécialité : Sciences de la Matière (SM) et Sciences et Technologie (S.T). Il suit le programme enseigné dans
les départements de Physique au sein des Universités Algériennes.
Ce polycopié contient des rappels de cours et des exercices résolus sur les différents chapitres du module
de Physique 1 Mécanique du point .
Les rappels de cours ont été introduits pour souligner les concepts de base de la mécanique classique du
point matériel. Les exercices accompagnants ces rappels de cours ont été choisis pour but d’apporter une
formation efficace aux étudiants afin de faciliter leur compréhension du cours et de consolider leurs
connaissances.
Ce polycopié est divisé en cinq chapitres :
Chapitre - 1 : Equations aux Dimensions, Calcul des Incertitudes et Calcul Vectoriel
Chapitre - 2 : Cinématique du point matériel
Chapitre - 3 : Le mouvement relatif
Chapitre - 4 : Dynamique du point matériel
Chapitre - 5 : Travail et Energie
Je tiens à souligner que ce polycopié n’est pas un substitut aux cours et travaux dirigés. La présence de
l’étudiant et son interaction avec son enseignant est irremplaçable. Ce polycopié sert comme support et
accompagnateur à l’étudiant dans son parcours d’apprentissage et de connaissance.
Je souhaite à tous nos étudiants une bonne expérience universitaire et un parcours plein de succès et
réussite.
Dr. Sid Ahmed Sfiat
Table des matières
Chapitre 1 : Equations aux Dimensions, Calcul des Incertitudes et Calcul Vectoriel…………..…….…..1
1.1 Equations aux Dimensions:…………………………………………... ……………………....1
Exercices: ………………………………………………………………………………..…….……..3
1.2 Calcul des Incertitudes: ………………………………….....………………………….……....5
Exercices: ………………………………………………………………………………….……..…..6
1.3 Calcul Vectoriel: ……………...….……………………………………………………………...10
1.3.1 Additions de vecteurs: …....…………………………………………………………...10
1.3.2 Produit Scalaire: . ………………………………...……………………………….…..11
1.3.3 Produit Vectoriel: ……………………………...………………………………….…..11
1.3.4 Produit Mixte: ..…………………….…………………………….…………………....12
1.3.5 La dérivée: ..………………….……………………………………………….……….12
1.3.6 Gradient: .……………………………….…… …………………………………..…...12
1.3.7 Divergence: .………… ………….…………………………………………………….12
1.3.8 Rotationnel: ………...…………………….…………………………………………...12
1.3.9 Généralités sur les triangles:…………………….…………………………...………13
Exercices: …………..………………………………….………………………….………………...14
Chapitre 2 : Cinématique du point matériel ..……..………… ……………………….…………..…….18
2.1 Le déplacement:…..……..………………….. …………………………………………….…….18
2.2 La vitesse:....……..…………………….…………...………………..………………..…………18
2.3 L’accélération:..……..…………………….………………… ……….…………………...…….18
2.4 Mouvement rectiligne:…………………………… ………………………………………….....18
2.4.1 Mouvement rectiligne uniforme:.…………………………..…………… …………....20
2.4.2 Mouvement rectiligne uniformément varié:.…………………… ……………………20
2.5 Mouvement curviligne:…...………………….………………………….. ……………………..20
2.6 Etude du mouvement en coordonnés polaires:….……………………………… ……………..22
2.7 Etude du mouvement en coordonnées cylindriques:.……… ……………………...…………..22
2.8 Etude du mouvement en coordonnées sphériques:....………… …………...…………………..23
2.9 Le mouvement harmonique simple:.…..…………………………………………….....……….23
Exercices:… …………..……………………………….…………………………..…….………….25
Chapitre 3 : Le mouvement relatif… ..….………….………………………………………… …….….32
3.1 Le mouvement absolu: ……………………..……………………………………………..…….32
3.2 Le mouvement relative:.…..…………….…………. ……………………………………..…….32
3.3 Composition des vecteurs vitesses:.…….……………………….. ………………………..…….32
3.4 Composition des vecteurs accélérations:..……….……………….. ……………………...…….33
Exercices: …………………………..………………………………………….…………...…….34
Chapitre 4 : Dynamique du point matériel… ……….…… ………… …………………………………42
4.1 Repère galiléen: …………………….………………………………………….………..…..…..42
4.2 La Force:………….…..……..… …………………………………………….……….…..…….42
4.3 La quantité de mouvement:….….…….……….……… ……….…………………….…..….….42
4.4 La loi fondamentale de la dynamique:………….……….……..…………………… …..……..42
4.5 La loi fondamentale généralisée de la dynamique:………..…… ……………..…….…..…….42
4.6 Le moment d’une force:…………….……….…… …………………………….…….…..…….43
4.7 Le moment cinétique:……………..……… …………....……………………….…….…..…….43
4.8 Théorème du moment cinétique:….…… …………………… ………….…...…….43
Exercices : …………..………………………………………………………….…………..…….44
Chapitre 5 : Travail et Energie.……..……..………… ………………………………………………..…55
5.1 Travail d’une force: ..………………..…….……… …………………………………………55
5.2 Puissance d’une force: ……………..……………………….………………………………….55
5.3 Force conservative: …..……………………………………………………………………...55
5.4 Energie Cinétique: …..…………………...…………………………………………………….55
5.5 Energie Potentielle: ….……………………….…………………..…………………………….55
5.6 Théorème de l’énergie cinétique: ………………………………..…………………….56
5.7 Energie Mécanique Totale: …………….…..…………………………………………….…….56
5.8 Principe de Conservation de l’Energie Mécanique Totale…. ……………….………….…….56
5.9 Forces non Conservatives: …………….……………..……………………………….……….56
Exercices: ……………………..…….……………………………………………………...……57
Bibliographie: …………..………………………………………………………………..…………………66
A mes chers enfants bien-aimés
Aicha
Muhammed Al-Amine
Meryam Hibat-Allah
Marwa
Nourhene
Hamza Mohamed Cherif
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