Chocs et systèmes non-isolés, transfert de quantité de mouvement ;
Collisions et systèmes isolés, conservation de la quantité de mouvement, référentiel du centre de masse, collisions inélastiques et élastiques, bilan d’énergie ;
Moment d'une force par rapport à un point, Moment cinétique d’un point matériel par rapport à un point, Conservation du moment cinétique, force centrale ;
Force Gravitationnelle et énergie potentielle gravitationnelle: vitesse de libération, états liés et libres, énergie potentielle effective, orbites, Lois de Kepler ;
Oscillations mécaniques : Équation de l'oscillateur harmonique, définition d'un équilibre stable ; Résolution de l'équation canonique, fréquence propre ; Terme d'amortissement (origine physique), résolution mathématique et observation expérimentale ; Régime transitoire et oscillations forcées, résonance, facteur de qualité ;
Référentiels non Galiléens, forces d'inertie : accélération et force d’entraînement, accélération et force de Coriolis ;
Relativité : invariance de la vitesse de la lumière dans le vide, transformation de Lorentz, dilatation du temps, contraction des longueurs, relativité de la simultanéité, Espace-temps de Minkowski, quadrivecteurs, Effet Doppler relativiste, Cinématique relativiste et collisions : quadrivecteur énergie-impulsion, lois de conservation, invariants relativistes, effet Compton ;
Compétences à acquérir
Mobiliser les concepts de logique et les formalismes mathématiques fondamentaux pour résoudre un problème de physique.
Comprendre et savoir appliquer les lois fondamentales de la dynamique non relativiste pour établir les équations différentielles du mouvement et les résoudre, dans les référentiels inertiels et non inertiels.
Identifier le domaine de validité de la mécanique Newtonienne, par rapport à la théorie de la relativité d'Einstein.
Identifier les effets relativistes. Manipuler des quadrivecteurs et des invariants relativistes.
Langue(s) d'enseignement
Français
Bibliographie
Physique et mécanique, J.M. Virey (ISBN 978-2853999847) Révisez la physique avec Feynman, R. Feynman, M. Gottlieb, R. Leighton (ISBN 978-2100835164) La relativité, A. Einstein (ISBN 978-2-228-91618-9)
Prérequis obligatoires
Physique newtonienne ou Mécanique du point (Systèmes de coordonnées. Cinématique, dynamique, travail et énergie)