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Chapitre1
Cinématiquedu pointmatériel
1.1.Introduction
1.1.1.Domained’étude
Leprogrammedemécaniquedemathsup selimiteàl’étudedelamécanique classique.
Sontexclus: larelativité etlamécaniquequantique.
Lacinématique consisteuniquementàdécrirelestrajectoiresdepointsenmouvement,
sans s’occuperde ce quipeutêtrelacausedeleurmouvement.Lelienentrelacausedes
mouvements(lesforces)etlestrajectoires seral’objetdu chapitresuivant (dynamiquedu
pointmatériel)
1.1.2.Un peu d’histoire
Lamécaniqueaété étudiédepuisplusieursmillénairesparl’homme,en particulierpour ré-
pondreauxbesoinsdelaconstruction.Leségyptiensparexempleontdéveloppélestechniques
permettantd’éleverdelourdescharges.
Ladéveloppementdelapartiethéoriquedelamécaniquen’intervientquerelativement
récemment. Quelquesdatespeuventêtre citées:
-1638 :Galilée publie”discoursetdémonstrations,deuxsciencesnouvelles”,ouvragedans
lequel il abordelesproblèmesderésistance desmatériauxetdemouvementdescorpspesant
notamment,en dé…nissantmathématiquementlavitesse etl’accélération;
-1657 :Huygensmetau pointlapremièrehorlogeàbalancier,ainsiquelapremièremontre
àbalancieretressortspiral ;
-1687 :Newton publie”Principesmathématiquesdephilosophienaturelle”,ouvrage capital
quiestlefondementdelamécanique classique.
En…n auxXVIIIiµemeetXIXiµemesiècles,des savantstelsqued’Alembert,Lagrange,
Coriolisetd’autres,formalisentlathéoriepourl’ameneràlathéorie classiquetellequ’onla
connaîtaujourd’hui.
Lesdéveloppementsdelarechercheactuelle enmécanique classiques’appuient toujours
surlesmêmeséquationsfondamentales;toutefoislesproblèmesétudiés sontpluscomplexes,
commeparexemplelesvibrationsdansdes solides(voitures), lescorps sontpluscomplexes
commelesproblèmesde corpsdéformables, lamécaniquedes‡uides(turbulencesparexemple);
on peutciteraussi lesétudes surlesrésistancesdesmatériaux.Cenesontlàquequelques
exemples,maisleséquationsfondamentalesnesontpasremisesencause.
L.Menguy,Lycée Montesquieu,LeMans21 novembre2003