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524 lines
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5 years ago
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  1. ---
  2. title : Collection disparate d'éléments de cours (étape 1) : vocabulaire et équations
  3. published : true
  4. visible : no
  5. ---
  6. !!!! *ATTENTION* :
  7. !!!! Ce contenu n'est pas un cours validé !
  8. !!!! Page non répertoriée
  9. ### IMPORTANTE / IMPORTANT
  10. [ES] Por favor, *debes agregar* lo que haces en tu universidad, si no está en la lista.
  11. Para lo que está escrito en su idioma nativo, *debes borrar y volver a escribir* si
  12. usas otras palabras u otras explicaciones. Complete sus ecuaciones habituales
  13. si son diferentes de las ya escritas. Escriba sus comentarios entre <!-- y --> <br>
  14. ejemplo: <!-- esto es un comentario -->
  15. <! - this is a comment ->
  16. [FR] *Il faut rajouter* ce que vous faites dans votre université, si ce n'est pas dans la liste.
  17. Pour ce qui est écrit dans votre langue natale, *il faut effacer et écrire de nouveau*
  18. si vous utilisez d'autres mots ou d'autres expliactions. Compléter vos équations usuelles
  19. si elles sont différentes de celles déjà écrite. Ecrivez vos commentaire entre <!-- et --> <br>
  20. exemple : <!-- ceci est un commentaire -->
  21. [EN] *You must add* what you do in your university, if it is not in the list. For what is written
  22. in your native language, *you must erase and rewrite* if you use other words or other explanations.
  23. Complete your usual equations if they are different from those already written.
  24. Write your comments between <!-- et --> <br>
  25. example: <!-- this is a comment -->
  26. ---
  27. "\<br>" impone un salto a la linea siguente.<br>
  28. "\<br>" impose un retour à la ligne.<br>
  29. "\<br>" impose a line break.
  30. ---
  31. [ES] Esta es una oportunidad para estandarizar nuestros notación y vocabulario,<br>
  32. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/index?openform&part=102<br>
  33. o para indicar en el texto la equivalencia con la norma internacional si
  34. queremos mantener nuestras notaciones y vocabularios. Ejemplo :
  35. [FR] C'est l'occasion de normaliser notre notation et vocabulaire, <br>
  36. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/index?openform&part=102<br>
  37. ou d'indiquer dans le texte l'équivalence avec la norme internationale si
  38. on souhaite garder nos notations et vocabulaires. Exemple :
  39. [EN] This is an opportunity to standardize our notation and vocabulary, <br>
  40. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/index?openform&part=102<br>
  41. or to indicate in the text the equivalence with the international standard
  42. if we wish to keep our notations and terms. Example :
  43. "élément scalaire de surface $`dA`$" au lieu de "surface élémentaire ou infinitésimale $`dS`$".
  44. ---
  45. [ES] La oportunidad también de que un matemático verifique la conformidad de expresiones
  46. matemáticas lógicas. Ejemplo :
  47. [FR] L'occasion aussi de faire vérifier par un mathématicien la conformité des expressions
  48. mathématiques logiques. Exemple :
  49. [EN] The opportunity also to have a mathematician verify the conformity of logical
  50. mathematical expressions. Example :
  51. $`\Longrightarrow \quad\forall \overrightarrow{V}\in\mathcal{P}`$$`\quad\exists ! (\alpha,\beta)\in\mathbb{R}^2`$$`\quad
  52. \overrightarrow{V}=\alpha\cdot\overrightarrow{a}+\beta\cdot\overrightarrow{b}`$
  53. https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_31-11
  54. ---
  55. ## Colección de elementos del curso: conceptos, vocabulario y ecuaciones / Collection d'éléments de cours : Concepts, vocabulaire et équations / Collection of Course Elements: Concepts, Vocabulary and Equations
  56. ### Vectores, análisis vectorial / Vecteurs, analyse vectorielle / Vectors, vector analysis
  57. ##### Vectores en el espacio euclidiano / Vecteurs dans un espace euclidien / Vectors in Euclidean Space
  58. [ES] 3 caracteristicas : norma, dirección y sentido ? <br>
  59. [FR] 3 caractéristiques : norme, direction et sens <br>
  60. [EN] 2 characteritics : magnitude (or length) and direction.
  61. ATENCIÓN / ATTENTION / BE CAREFUL :
  62. [ES] matemáticamente, la palabra "dirección / direction / direction" no tiene el mismo significado en francés y español, y en inglés.
  63. [FR] mathématiquement, le mot dirección / direction / direction" n'a pas le même sens en français et espagnol, et en anglais.
  64. [EN] mathematically, the word "dirección / direction / direction" does not have the same meaning in French and Spanish, and in English.
  65. ##### Significado de los vectores en mecánica / Signification des vecteurs en mécanique / Meaning of vectors in mechanics.
  66. * [ES] Los *vectores* pueden representar *diferentes cantidades físicas*. <br>
  67. _ejemplo: vector de velocidad del punto M, y la fuerza que se aplica al punto M._<br>
  68. [FR] Les *vecteurs* peuvent représenter des *grandeurs physiques différentes*.<br>
  69. _exemple : vecteur vitesse du point M, et la force qui s’applique sur le point M._<br>
  70. [EN] The *vectors* can represent *different physical quantities*. <br>
  71. _example: velocity vector of point M, and the force that applies to point M._
  72. * [ES] Las *normas* de vectores correspondientes a diferentes cantidades físicas _(ejemplo:
  73. velocidad y fuerza)_ se expresan en *diferentes unidades* _(respectivamente: $`ms^{-1}`$ y $`N`$)_.
  74. Ellos *no se pueden comparar*.<br>
  75. [FR] Les *normes* de vecteurs correspondant à des grandeurs physiques différentes _(exemple :
  76. vitesse et force)_ s’expriment dans des **unités différentes** _(respectivement : $`m.s^{-1}`$
  77. et $`N`$)_. Elles *ne peuvent pas être comparées*.<br>
  78. [EN] The *magnitudes* of vectors corresponding to different physical quantities _(example: speed
  79. and force)_ are expressed in *different units* _(respectively: $`ms^{-1}`$ and $`N`$)_.
  80. They *cannot be compared*.
  81. ##### Vectores colineales y no colineales / Vecteurs colinéaires et non colinéaires / Collinear and non-collinear vectors
  82. * [ES] Dos **vectores $`\vec{A}`$ et $`\vec{B}`$** son **colineales** si tienen *igual dirección*.<br>
  83. [FR] Deux *vecteurs $`\vec{A}`$ et $`\vec{B}`$* sont **colinéaires** s’ils ont la *même direction* :<br>
  84. [EN] Two **vectors $`\vec{A}`$ et $`\vec{B}`$** are **collinear** if they lie on the *same line or parallel lines* :<br>
  85. <br>Il existe alors un nombre réel $`\alpha`$ tel que l’on peut écrire $`\overrightarrow{A}=\alpha\cdot\overrightarrow{B}`$<br>
  86. " $`\vec{A}`$ et $`\vec{B}`$ sont colinéaires" $`\Longleftrightarrow \exists \alpha\in\mathbb{R}\quad\overrightarrow{A}=\alpha\cdot\overrightarrow{B}`$
  87. * [ES] Dos **vectores $`\vec{A}`$ et $`\vec{B}`$** son **colineales** si non tienen *igual dirección*.<br>
  88. [FR] Deux **vecteurs $`\vec{A}`$ et $`\vec{B}`$** sont **non colinéaires** s’ils ont des *directions différentes*.<br>
  89. [EN] Two **vectors $`\vec{A}`$ et $`\vec{B}`$** are **non collinear** if they lie on *non parallel lines* :<br>
  90. <br>Pour tout nombre réel $`\alpha`$ on peut écrire $`\overrightarrow{A} \ne \alpha\cdot\overrightarrow{B}`$.<br>
  91. "$`\vec{A}`$ et $`\vec{B}`$ sont non colinéaires" $`\Longleftrightarrow \forall\; \alpha\in\mathbb{R}`$$`\quad\overrightarrow{A} \ne\alpha\cdot\overrightarrow{B}`$
  92. Fig "mechanics-vectors-collinear.png" ready for use.
  93. #### addition et soustraction de vecteurs
  94. #### vecteurs lié&s, vecteurs libres
  95. #### Base vectorial / Base vectorielle / Base of a vector space
  96. ##### en un plano $`\mathcal{P}`$ / dans un plan $`\mathcal{P}`$ / in a plane $`\mathcal{P}`$
  97. * Definición / Définition :<br>
  98. [ES] **2 vectores $`\vec{a}`$ y $`\vec{b}`$ pertenecientes a un plano $`\mathcal{P}`$, no nulos, no colineales y ordonados**
  99. en una secuencia $`(\vec{a}\,,\,\vec{b})`$ forman una *base* $`(\vec{a}\,,\,\vec{b})`$ de este plano.<br>
  100. [FR] **2 vecteurs $`\vec{a}`$ et $`\vec{b}`$ appartenant à un plan $`\mathcal{P}`$, non nuls, non colinéaires et ordonnés**
  101. dans une suite $`(\vec{a}\,,\,\vec{b})`$ forment une *base* $`(\vec{a}\,,\,\vec{b})`$ de ce plan.<br>
  102. [EN] ...
  103. * Propiedad / Propriété :<br>
  104. [ES] Si $`(\vec{a}\,,\,\vec{b})`$ es una base de un plano $`\mathcal{P}`$, entonces cualquier *vector $`\vec{V}`$* de
  105. $`\mathcal{P}`$ se descompone *de forma única* en una **combinación lineal** *de los vectores de base* $`\vec{a}`$ et $`\vec{b}`$.<br>
  106. [FR] Si $`(\vec{a}\,,\,\vec{b})`$ est une base d'un plan $`\mathcal{P}`$, alors tout *vecteur $`\vec{V}`$* de $`\mathcal{P}`$
  107. se décompose de *façon unique* en une **combinaison linéaire** *des vecteurs de base* $`\vec{a}`$ et $`\vec{b}`$.<br>
  108. [EN] ...
  109. * Écriture mathématique :<br>
  110. "$`(\overrightarrow{a},\overrightarrow{b})`$ est une base de $`\mathcal{P}`$"
  111. $`\Longrightarrow \quad\forall \overrightarrow{V}\in\mathcal{P}`$$`\quad\exists ! (\alpha,\beta)\in\mathbb{R}^2`$$`\quad
  112. \overrightarrow{V}=\alpha\cdot\overrightarrow{a}+\beta\cdot\overrightarrow{b}`$
  113. Fig "mechanics-vector-base-plane_L1200.gif" ready for use.
  114. ##### en un espacio vectorial $`\mathcal{E}`$ de dimensión $`n`$ / dans un espace vectoriel $`\mathcal{E}`$ de dimension $`n`$ / in a vector space $`\mathcal{E}`$ of dimension $`n`$
  115. * [ES] En matemáticas, una **secuencia** es un *conjunto ordenado de elementos*, llamados sus "términos".
  116. y que están *indexados por números naturales*.<br>
  117. [FR] En mathématiques, une **suite** est un *ensemble ordonné d'éléments*, appelés ses "termes"
  118. et qui sont *indexées par les entiers naturels*.(le terme "n-uplet" n'est pas bon ...)<br>
  119. [EN] In mathematics, a **sequence** is an *ordered set of elements*, called its "terms"
  120. and which are *indexed by natural numbers*.
  121. * [ES] *$`n`$ vectores ordenados* en una secuencia $`(\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_n})`$ forman
  122. una **base de un espacio vectorial** $`\mathcal{E}`$ de dimensión $`n`$ si *cualquier vector* de este
  123. espacio se descompone de *manera única en una combinación lineal* de los vectores $`\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_n}`$.<br>
  124. [FR] *$`n`$ vecteurs ordonnés* dans une suite $`(\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_n})`$ forment
  125. une **base d'un espace vectoriel** $`\mathcal{E}`$ de dimension $`n`$, si *tout vecteur* $`\vec{V}`$
  126. de cet espace $`\mathcal{E}`$ se décompose de *façon unique* en une *combinaison linéaire* des vecteurs
  127. $`\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_n}`$.<br>
  128. [EN] *$`n`$ ordered vectors* in a sequence $`(\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_n})`$ form a
  129. **basis of a vector space** $`\mathcal{E}`$ of dimension $`n`$ if *any vector* of this space decomposes in
  130. *a unique way* into a *linear combination* of the vectors $`\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_n}`$.
  131. * "$`(\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_n})`$ est une base de $`\mathcal{E}`$"$`
  132. \quad\Longrightarrow \quad\forall \overrightarrow{V}\in\mathcal{E}`$$`\quad\exists ! (\alpha_1,\alpha_1,...;\alpha_1)\in\mathbb{R}^n`$$`\quad
  133. \overrightarrow{V}=\alpha_1\cdot\overrightarrow{a_1}+\alpha_2\cdot\overrightarrow{a_2}+...+\alpha_n\cdot\overrightarrow{a_n}`$
  134. * [ES] Para cualquier base denotamos los vectores base $`\vec{a_i}`$.
  135. (ejemplo : vectores de la base convencionale (no ortonormales) de un cristal en física
  136. del estado sólido/estructura de materiales) :<br>
  137. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=102-03-08<br>
  138. Reservamos la notación $`\vec{e_i}`$ para las bases normales y ortonormales:<br>
  139. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=102-03-28.<br>
  140. <br>[FR] Pour un base quelconque nous notons les vecteurs de base $`\vec{a_i}`$.
  141. (exemple des vecteurs de base conventionnelle (non orthonormée) d'un cristal,
  142. en physique du solide/structure des matériaux) :<br>
  143. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=102-03-08<br>
  144. Nous réservons la notation $`\vec{e_i}`$ pour les vecteurs des bases normées et orthonormée :<br>
  145. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=102-03-28.<br>
  146. <br>[EN] For any base we denote the base vectors $`\vec{a_i}`$.
  147. (example of the conventional base (not orthonormal) of a crystal, in solid state
  148. physics/structure of materials) :<br>
  149. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=102-03-08<br>
  150. We reserve the notation $`\vec{e_i}`$ for vectors of normal and orthonormal bases :<br>
  151. http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=102-03-28.
  152. #### Sistemas de coordenadas / Systèmes de coordonnées - Repère de l’espace / Coordinate systems
  153. IMPORTANTE / IMPORTANT
  154. [ES] No veo en español o inglés la distinción entre "sistema de coordenadas" y
  155. lo que llamamos en Francia el "repère" asociado. ¿Me equivoco? Si esta diferencia
  156. existe entre los tres idiomas, será importante explicarla en el curso.<br>
  157. Definir un "repère" me parece importante para hacer la distinción entre
  158. "repère" y marco de referencia...<br>
  159. [FR] Je ne vois pas en espagnol ou en anglais la distinction entre "système de coordonnées" et
  160. le repère associés. Je me trompe ? Si cette différence existent entre les trois langues,
  161. l'expliciter dans le cours sera important.<br>
  162. Définir la notion de repère me parait important pour faire la différence entre repère
  163. et référentiel...
  164. [EN] I don't see in Spanish or English the distinction between "coordinate system" and
  165. what we call in France the associated "repère". I am wrong? f this difference exists
  166. between the three languages, explaining it in the course will be important.<br>
  167. To define a "repère" seems to me important to me to make the distinction between
  168. "repère" and reference frame...
  169. * [ES] En mecánica clásica (no relativista), *el tiempo y el espacio no* están *acoplados*.<br>
  170. [FR] En mécanique classique (non relativiste) , *temps et espace* ne sont *pas couplés*.<br>
  171. [EN] In classical mechanics (not relativistic), *time and space* are *not coupled*.
  172. * [ES] *En el espacio*, la *posición de un punto M* se identifica a partir de un **punto O origen** del
  173. espacio por el **vector $`\overrightarrow{OM}`$**.<br>
  174. [FR] *Dans l’espace*, la *position d’un point M* est repérée à partir d’un **point O origine** de
  175. l’espace par le **vecteur $`\overrightarrow{OM}`$**.<br>
  176. [EN] *In space*, the *position of a point M* is marked from a **point origin O** of
  177. the space by the **vector $`\overrightarrow{OM}`$**.<br>
  178. * [ES] El *espacio clásico* de Newton tiene **3 dimensiones**. Esto significa que, desde el origen O del espacio,
  179. la posición de cualquier punto M se puede definir de forma única mediante
  180. **3 números reales $`(\alpha_M, \beta_M, \gamma_M )`$**, llamados **coordenadas** (o coordenadas espaciales)
  181. del punto M. Escribimos $`M=M(\alpha_M, \beta_M, \gamma_M)`$.<br>
  182. [FR] L’*espace classique de Newton* a **3 dimensions**. Cela signifie que, à partir de l’origine O de l’espace,
  183. la position de tout point M peut-être définie de façon unique par **3 nombres réels $`(\alpha_M, \beta_M, \gamma_M )`$**
  184. , appelés **coordonnées** (ou coordonnées spatiales) du point M. On écrit $`M=M(\alpha_M, \beta_M, \gamma_M)`$.<br>
  185. [EN] The Newton's *classical space* has **3 dimensions**. This means that, from the origin O of space,
  186. the position of any point M can be uniquely defined by **3 real numbers $`(\alpha_M, \beta_M, \gamma_M )`$**,
  187. called **coordinates** (or spatial coordinates) of point M. We write $`M=M(\alpha_M, \beta_M, \gamma_M)`$.
  188. * [ES] Si no nos referimos a un punto particular en el espacio, sino a un cualquier punto
  189. que puede estar en cualquier lugar del espacio, entonces sus coordenadas son
  190. variables reales, y simplemente escribimos $`M=M(\alpha, \beta, \gamma)`$.<br>
  191. [FR] Si nous ne faisons pas référence à un point particulier de l'espace, mais à un point
  192. quelconque pouvant se situer n'importe où dans l'espace, alors ses coordonnées sont des
  193. variables réelles, et nous écrivons simplement $`M=M(\alpha, \beta, \gamma)`$.<br>
  194. [EN] If we are not referring to a particular point in space, but to any point that can
  195. be located anywhere in space, then its coordinates are real variables, and we simply write
  196. $`M=M(\alpha, \beta, \gamma)`$.
  197. * [ES] Hay *varias formas posibles de definir unas coordenadas espaciales*: Hablamos de
  198. ** sistemas de coordenadas**.<br>
  199. [FR] ]Il y a *plusieurs façons possible de définir des coordonnées spatiales* : On parle de
  200. **systèmes de coordonnées**.<br>
  201. [EN] There are *several possible ways to define spatial coordinates*: We speak of
  202. **coordinate systems**.
  203. * [ES] Se definen caracteres alfanuméricos específicos para los sistemas de coordenadas comunes:<br>
  204. \- *coordenades cartesianas* : **$`(x, y, z)`$ or $`(O, x_1, x_2, x_3)`$**<br>
  205. \- *coordenades cilindricas* https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_31-11 :
  206. **$`(\rho, \phi, z)`$** (o $`(r, \phi, z)`$ si hay una ambigüedad con $`\rho`$,
  207. por ejemplo si $`\rho`$ se usa para la densidad densidad de carga eléctrica).<br>
  208. \- *coordenades esfèriques* : **$`(r, \theta, \phi)`$**<br>
  209. [FR] Des caractères alphanumériques spécifiques sont définis pour les systèmes de coordonnées
  210. usuels :<br>
  211. \- *cartésiennes* : **$`(x, y, z)`$ or $`(O, x_1, x_2, x_3)`$**<br>
  212. \- *cylindriques* https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_31-11 :
  213. **$`(\rho, \phi, z)`$** (ou $`(r, \phi, z)`$ si il y a une ambiguïté avec $`\rho`$,
  214. par exemple si $`\rho`$ est utilisé pour la charge (électrique) volumique).<br>
  215. \- *sphériques* : **$`(r, \theta, \phi)`$**<br>
  216. [EN] Specific alphanumeric characters are defined for some widely used coordinate systems :<br>
  217. \- *cartesian* : **$`(x, y, z)`$ or $`(O, x_1, x_2, x_3)`$**<br>
  218. \- *cylindrical* https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_31-11 :
  219. **$`(\rho, \phi, z)`$** (or $`(r, \phi, z)`$ if there is an ambiguity with $`\rho`$,
  220. for example if $`\rho`$ is used for (electric) charge density).<br>
  221. \- *spherical* : **$`(r, \theta, \phi)`$**<br>
  222. <br>Par exemple à l'INSA au GP, on utilise $`(r, \theta, z)`$ et $`(r, \theta, \phi)`$, ce qui
  223. fait que l'angle $`\theta`$ en coordonnées cylindriques est définit comme l'angle $`\phi`$
  224. en sphériques. C'est l'occasion de changer cela pour nous conformer aux normes, et pour redonner
  225. de la simplicité dans l'apprentissage des systèmes de coordonnées.
  226. #### Características de una base / Caractéristiques d’une base et d’un repère / Characteristics of a base
  227. ##### Base normal / Base et repère normés / (Normal base ????)
  228. * [ES] Base normée $`(\vec{a},\vec{b},\vec{c})`$<br>
  229. [FR] Base normée $`(\vec{a},\vec{b},\vec{c})`$ et repère normé $`(O,\vec{a},\vec{b},\vec{c})`$<br>
  230. [EN] Normal base $`(\vec{a},\vec{b},\vec{c})`$<br>
  231. * [ES] Los vectores de una **base normal** son *vectores de norma uno* : vectores unitarios.<br>
  232. [FR] Les vecteurs d'une **base normée** et d'un repère normé sont des *vecteurs de norme unité* : vecteurs unitaires.<br>
  233. [EN] The vectors of a **normal base** ???? (I am not sure at all here...) are *vectors with a magnitude 1* (1 in the unit system).
  234. * $`||\overrightarrow{a}||=1\; ; \;||\overrightarrow{b}||=1\; ; \;||\overrightarrow{c}||=1`$ .
  235. ##### Base ortogonal / Base et repère orthogonaux / Orthogonal base
  236. * Base $`(\vec{a},\vec{b},\vec{c})`$ et repère $`(O, \vec{a},\vec{b},\vec{c})`$
  237. * [ES] Los vectores de una **base ortongonale** son *vectores perpendiculares dos a dos*.<br>
  238. [FR] Les vecteurs d'une **base** ou d'un **repère orthogonal** sont des *vecteurs orthogonaux 2 à 2*.<br>
  239. [EN] The vectors of the **orthogonal base** or of the coordinate system are *orthogonal 2 to 2 vectors*
  240. * $`\overrightarrow{a}\perp\overrightarrow{b}\; ; \;\overrightarrow{a}\perp\overrightarrow{c}\; ; \;\overrightarrow{b}\perp\overrightarrow{c}`$.
  241. ##### Base ortonormal / base et repère orthonormés /
  242. * Base orthonormée $`(\vec{e_1},\vec{e_2},\vec{e_3})`$ / repère orthonormé $`(O,\vec{e_1},\vec{e_2},\vec{e_3})`$
  243. * orthonormé = **ortho**+*normé* :<br>
  244. \- ortho : $`\forall (\vec{e_i},\vec{e_j}) \in \{\vec{e_1},\vec{e_2},\vec{e_3}\}^2 \quad \vec{e_i}\perp\vec{e_j}`$.<br>
  245. \- normé : $`\forall \vec{e_i} \in \{\vec{e_1},\vec{e_2},\vec{e_3}\} \quad ||\vec{e_i}||=1`$.
  246. * orthonormé : $`\forall (\vec{e_i},\vec{e_j}) \in \{\vec{e_1},\vec{e_2},\vec{e_3}\}^2 \quad \overrightarrow{e_i}\cdot\overrightarrow{e_j}=\delta_{i\,j}`$<br>
  247. avec le **symbole e Kronecker $`\delta_{i\,j}`$** défini par :<br>
  248. $`\delta_{i\,j}=1`$ si $`i=j\quad`$ et $`\quad\delta_{i\,j}=0`$ si $`i \ne j`$
  249. #### Regla de la mano derecha / règle de la main droite / right-hand rule
  250. * Dos vectores $`\vec{a}`$ y $`\vec{b}`$ distintos de cero, unitarios y ortogonales, forman
  251. una base ortonormal $`(\vec{a},\vec{b})`$ de un plano en el espacio.
  252. * Deux vecteurs $`\vec{a}`$ et $`\vec{b}`$ non nuls, unitaires et orthogonaux forment
  253. une base orthonormée $`(\vec{a},\vec{b})`$ d'un plan dans l'espace.
  254. * [ES] Esta base $`(\vec{a},\vec{b})`$ se puede completar con un tercer vector $`\ve{c}`$, unitario
  255. y perpendicular a $`\vec{a}`$ y a $`\vec{b}`$, para formar una base ortonormal
  256. $`(\vec{a},\vec{b},\vec{c})`$ del espacio.<br>
  257. <br> [FR] Cette base $`(\vec{a},\vec{b})`$ peut être complétée par un troisième vecteur $`\vec{c}`$, unitaire
  258. et perpendiculaire à $`\vec{a}`$ et à $`\vec{b}`$, pour former une base orthonormée
  259. $`(\vec{a},\vec{b},\vec{c})`$ de l'espace.
  260. * Este tercer vector $`\vec{c}`$ perpendicular a los vectores $`\vec{a}`$ y
  261. $`\vec{b}`$ tiene **una dirección**, la
  262. línea recta normal (perpendicular) al plano $`\mathcal{P}`$, pero hay **dos sentidos posibles**
  263. para este vector $`\vec{c}`$.<br>
  264. Estos dos posibles sentidos se distinguen por una *regla de orientación del espacío*: la
  265. **regla de los 3 dedos de la mano derecha**.<br>
  266. <br> Ce troisième vecteur $`\vec{c}`$ perpendiculaire à la fois aux vecteurs $`\vec{a}`$ et
  267. $`\vec{b}`$ possède **une direction**, la *droite normale (perpendiculaire) au plan
  268. $`\mathcal{P}`$, mais il y a **deux sens possibles** pour ce vecteur $`\vec{c}`$.<br>
  269. Ces deux sens possibles sont distingués par une *règle d’orientation de l’espace* :
  270. la **règle des 3 doigts de la main droite**.
  271. Fig "physics-mechanics-space-orientation-right-hand-rule-direction_L1200_horiz_vert.jpg" ready for use.
  272. #### Repère orthonormé direct / indirect
  273. ---------
  274. #### Producto escalar de dos vectores, y norma de un vector / Produit scalaire de 2 vecteurs, et norme d’un vecteur /
  275. ##### valable dans une base $`(\vec{a},\vec{b})`$ quelconque d'un plan $`\mathcal{P}`$
  276. $`\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=||\overrightarrow{U}||\cdot||\overrightarrow{V}||\cdot cos(\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}})`$
  277. $`\Longrightarrow`$ commutativité :
  278. $`\forall(\overrightarrow{U},\overrightarrow{V})\in\mathcal{P}^2\quad\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=\overrightarrow{V}\cdot\overrightarrow{U}`$
  279. $`\Longrightarrow`$ associativité :
  280. $`\forall(\overrightarrow{U},\overrightarrow{V},\overrightarrow{W})\in\mathcal{P}^3`$
  281. $`\quad\overrightarrow{U}\cdot(\overrightarrow{V}+\overrightarrow{W})=\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}+\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{W}`$
  282. $`\forall \overrightarrow{U}\in\mathcal{P}\quad\overrightarrow{U}=U_a\cdot\overrightarrow{a}+U_b\cdot\overrightarrow{b}`$<br>
  283. $`\forall \overrightarrow{V}\in\mathcal{P}\quad\overrightarrow{V}=V_a\cdot\overrightarrow{a}+V_b\cdot\overrightarrow{b}`$<br>
  284. $`\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=(U_a\cdot\overrightarrow{a}+U_b\cdot\overrightarrow{b})\cdot (V_a\cdot\overrightarrow{a}+V_b\cdot\overrightarrow{b})`$<br>
  285. $` = U_a\,V_a\,(\overrightarrow{a}\cdot\overrightarrow{a})+U_a\,V_b\,(\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{b})`$
  286. $`+U_b\,V_a\,(\overrightarrow{b}\cdot \overrightarrow{a})+U_b\,V_b\,(\overrightarrow{b}\cdot\overrightarrow{b})`$<br>
  287. $`= U_a\,V_a\,\overrightarrow{a}^2 + U_b\,V_b\,\overrightarrow{b}^2 + (U_a\,V_a+U_b\,V_a)\,(\overrightarrow{a}\cdot \overrightarrow{b})`$
  288. ##### Norma de un vector / norme d'un vecteur / vector magnitude
  289. [EN] magnitude = length
  290. $`||\overrightarrow{U}||=\sqrt{\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{U}}=\overrightarrow{U}^{\frac{1}{2}}`$
  291. ##### Vector unitario / Vecteur unitaire / Unit vector
  292. $`\overrightarrow{U}`$ est unitaire $`\quad\Longleftrightarrow\quad ||\overrightarrow{U}||=1`$
  293. ##### Producto escalar de dos vectores colineales / Produit scalaire de 2 vecteurs colinéaires / Scalar product of 2 collinear vectors
  294. [EN] scalar product = dot product
  295. $`\overrightarrow{U}`$ et $`\overrightarrow{V}`$ sont colinéaires
  296. $`\quad\Longleftrightarrow\quad (\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}})\in\{0,\pi\}`$
  297. $`\quad\Longleftrightarrow\quad cos(\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}})\in\{-1,+1\}`$
  298. $`\overrightarrow{U}`$ et $`\overrightarrow{V}`$ sont colinéaires
  299. $`\;\Longrightarrow\left|\begin{array}{l}\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=+\;||\overrightarrow{U}||\cdot
  300. ||\overrightarrow{V}||\;\text{si}\;\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}}=0
  301. \\ \,
  302. \\
  303. \overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=-\;||\overrightarrow{U}||\cdot||\overrightarrow{V}||
  304. \;\text{si}\;\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}}=\pi\end{array}\right.`$
  305. ##### Producto escalar de dos vectores ortogonales / Produit scalaire de 2 vecteurs orthogonaux / Scalar product of two orthogonal vectors
  306. $`\forall \overrightarrow{U}\in\mathcal{P}\quad, \forall \overrightarrow{V}\in\mathcal{P}`$
  307. $`\overrightarrow{U}\perp\overrightarrow{V}\Longleftrightarrow\widehat{\overrightarrow{U},
  308. \overrightarrow{V}}=\dfrac{\pi}{2}\Longleftrightarrow cos(\widehat{\overrightarrow{U},
  309. \overrightarrow{V}})=0`$**$`\Longrightarrow\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=0`$**.
  310. ##### Producto escalar de dos vectores en una base ortonormal del espacio / Prduit scalaire de deux vecteurs 2 vecteurs dans une base orthonormée de l'espace / Scalar product of 2 vectors in an orthonormal basis
  311. "$`(\vec{e_1},\vec{e_2},...,\vec{e_n})`$ est une base de $`\mathcal{E}`$"
  312. $`\quad\Longrightarrow`$
  313. $`\displaystyle\quad\forall \overrightarrow{U}\in\mathcal{P}\quad \overrightarrow{U}=\sum_{i=1}^n\;U_i\cdot\vec{e_i}`$
  314. $`\displaystyle\quad\forall \overrightarrow{V}\in\mathcal{P}\quad \overrightarrow{V}=\sum_{i=1}^n\;V_i\cdot\vec{e_i}`$
  315. **$`\displaystyle\quad\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=U_1\,V_1 + U_2\,V_2 + ... + U_n\,V_n = \sum_{i=1}^n\;U_i\,V_i`$**
  316. ##### Cálculo del ángulo entre 2 vectores en una base ortonormal del espacio / Calcul de l’angle entre 2 vecteurs dans une base orthonormée de l'espace / Calculation of the angle between 2 vectors in an orthonormal basis
  317. Plano euclidiano / plan euclidien / euclidian space : $`n=3`$ :
  318. $`\left.\begin{array}{l}\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=||\overrightarrow{U}||\cdot||\overrightarrow{V}||\cdot
  319. cos (\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}}) \\
  320. \overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}=U_1\,V_1 + U_2\,V_2 + U_3\,V_3\end{array}\right|`$
  321. $`\quad\Longrightarrow\quad cos (\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}})=\dfrac{\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}}
  322. {||\overrightarrow{U}||\cdot||\overrightarrow{V}||}`$
  323. $`\quad\Longrightarrow\quad cos (\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}})=\dfrac{U_1\,V_1 + U_2\,V_2 + U_3\,V_3}
  324. {||\overrightarrow{U}||\cdot||\overrightarrow{V}||}`$
  325. **$`\quad\Longrightarrow\quad \widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}}= arcos\left(\dfrac{\overrightarrow{U}\cdot\overrightarrow{V}}
  326. {||\overrightarrow{U}||\cdot||\overrightarrow{V}||}\right)`$**
  327. **$`\quad\Longrightarrow\quad \widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}}= arcos\left(\dfrac{U_1\,V_1 + U_2\,V_2 + U_3\,V_3}
  328. {||\overrightarrow{U}||\cdot||\overrightarrow{V}||}\right)`$**
  329. L'angle est donné en valeur non algébrique et exprimé en radian :
  330. $`\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}}\in [0, \pi]\quad`$ (rad).
  331. #### Produit vectoriel de 2 vecteurs
  332. * [ES] .<br>
  333. [FR] Le produit vectoriel de deux vecteurs $`\vec{U}`$ et $`\vec{V}`$ non nuls et non
  334. colinéaires de l'espace, noté $`\vec{U}\land\vec{V}`$ est un vecteur $`\vec{W}`$ :<br>
  335. \- de norme $`||\overrightarrow{W}||=||\overrightarrow{U}|\cdot||\overrightarrow{V}|\cdot sin(\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}})`$<br>
  336. (l'angle est donné en valeur non algébrique et exprimé en radian : $`\widehat{\overrightarrow{U},\overrightarrow{V}}\in [0, \pi]\;`$ (rad) ).<br>
  337. \- de direction perpendiculaire au plan définit par les deux vecteurs $`\vec{U}`$ et $`\vec{V}`$
  338. : $`\overrightarrow{W}\perp\overrightarrow{U}`$ et $`\overrightarrow{W}\perp\overrightarrow{V}`$<br>
  339. \- de sens donné par la règle de la main droite : si le sens du premier vecteur $`\vec{U}`$
  340. est indiqué par le pouce, le sens du deuxième vecteur $`\vec{V}`$ par l'index, alors le sens du
  341. produit vectoriel $`\vec{W}=\vec{U}\land\vec{V}`$ est donné par le majeur.<br>
  342. [EN] .
  343. * [ES] La norme $`||\vec{U}\land\vec{V}||`$ du produit vectoriel de deux vecteurs $`\vec{U}`$ et $`\vec{V}`$ a pour valeur numérique
  344. l'aire du parallélogramme engendré par les deux vecteurs $`\vec{U}`$ et $`\vec{V}`$.<br>
  345. [FR] .<br>
  346. [EN] .
  347. ##### Produit vectoriel de 2 vecteurs dans une base quelconque
  348. ##### Produit vectoriel de 2 vecteurs dans une base orthonormée
  349. #### Produit mixte de 3 vecteurs
  350. ##### Produit mixte de 2 vecteurs dans une base quelconque
  351. ##### Produit mixte de 2 vecteurs dans une base orthonormée
  352. #### Dérivée d’un vecteur par rapport au temps
  353. FR - Localiser un point dans l’espace tridimensionnel : une origine $`O`$, et trois axes $`Ox`$, $`Oy`$ et $`Oz`$ se coupant en O.<br>
  354. L’ensemble constitue le repère, notation $`(O,x,y,z)`$
  355. Repère orthogonal : les axes sont deux à deux orthogonaux : $`Ox\perp Oy`$, $`Ox\perp Oz`$ et $`Oy\perp Oz`$.
  356. #### base, repère de l'espace
  357. * base de l'espace
  358. * base orthonormée
  359. * repère cartésien de l'espace
  360. #### vector / vecteur / vector
  361. (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=102-03-04)
  362. FR - vecteur, représentation graphique
  363. #### addition et soustraction de vecteurs
  364. (vers la statique, que nous ne faisons pas)
  365. #### produit scalaire de 2 vecteurs
  366. #### produit vectoriel de deux vecteurs
  367. #### produit mixte
  368. #### Dérivée d'un vecteur par rapport au temps
  369. #### Différentielle d'un vecteur
  370. * rappel sur la différentielle d'une fonction
  371. * différentielle d'un vecteur
  372. #### Différentielle et dérivée d'un vecteur unitaire
  373. #### Homegénéïté des relations vectorielles