Rappels sur les systèmes de points matériels. Centre de masse. Forces internes et externes. Quantité de mouvement, moment cinétique, énergie cinétique : définitions et lois d'évolution.
Solide indéformable : modèle et conséquences. Degrés de libertés et équiprojectivité des vitesses. Distribution de masses : centre de masse, éléments cinétiques et dynamiques. Distribution de forces : forces internes et externes, résultante et moments, puissance et travail. Expressions générales des lois dynamiques : Théorèmes de la Résultante Dynamique et du Moment Dynamique, Théorèmes de la Puissance et de l’Énergie Cinétique. Cas particulier des solides en translation.
Solides en rotation autour d'un axe fixe. Cinématique de la rotation : vecteur rotation et champ des vitesses. Éléments cinétiques. Moments d'inertie : calculs, théorème de Huygens. Expressions et utilisations des Théorèmes du Moment Dynamique et de l’Énergie Cinétique. Analogie translation rectiligne-rotation autour d'un axe fixe.
Solides en mouvements quelconques. Solides en rotation autour d'un point fixe : éléments cinétiques et tenseur d'inertie. Théorèmes de Koenig. Stratégies de mises en équations du mouvement d'un solide.
2 séances de TP expérimentaux : détermination de moments d'inertie par un oscillateur de torsion, pendule de Pohl. Mouvement de roulement sans glissement.
1 séance de TP numériques : utilisation d'un outil numérique pour déterminer le mouvement d'un solide.