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14 KiB

5 years ago
5 years ago
  1. ---
  2. title: Mécanique classique, n3, main
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  17. ---
  18. ### Classical mechanics (n3) : Collect of course items
  19. --------------------------------------
  20. !!!! *Recopilar elementos de cursos / Collecte d'éléments de cours / Collecting course items*
  21. !!!!
  22. !!!! No publique, no haga visible.<br>
  23. !!!! Ne pas publier, ne pas rendre visible.<br>
  24. !!!! Do not publish, do not make visible.<br>
  25. #### Informaciónes / Informations
  26. <details markdown=1>
  27. <summary>
  28. ¿Qué es un elemento del curso?<br>
  29. </summary>
  30. * Este es un **componente básico** para crear un curso, que incluye :<br>
  31. * una o unas *frases estándar muy cortas*.
  32. * las *palabras clave* del vocabulario científico y técnico.
  33. * las *ecuaciones matemáticas*
  34. * Se realiza **en los 3 idiomas [ES] [FR] [EN]** para:
  35. * Identificar el *vocabulario equivalente* en cada idioma.
  36. * Identificar *diferencias culturales*, especialmente en escritura matemática
  37. (ejemplo: $`\wedge`$ o $`\times`$)
  38. * Su **rol** :
  39. * permitirá construir el *curso* eligiendo una *serie de elementos básicos*.
  40. * *redacción final libre* en cada idioma dentro de cada elemento central.
  41. * *se puede repetir en varios cursos*.
  42. * **Ventajas** :
  43. * permite *cursos muy similares* en los 3 idiomas, que se pueden mostrar en paralelo.
  44. * *sin traducción palabra por palabra*.
  45. * permite mantener *ejemplos y expresiones lingüísticas específicas de cada cultura*.
  46. </details>
  47. <details markdown=1>
  48. <summary>
  49. Qu'est-ce qu'un élement de cours?
  50. </summary>
  51. * C'est un **élément de base** pour construire un cours, comprenant :<br>
  52. * une ou quelques *phrases très courtes, standards*.
  53. * les *mots clés* du vocabulaire scientifique et technique.
  54. * les *équations mathématique*
  55. * Il est **réalisé dans les 3 langues [ES] [FR] [EN]** pour :
  56. * Identifier le *vocabulaire équivalent* dans chaque langue.
  57. * Identifier les *différences culturelles*, notamment dans l'écriture mathématique<br>
  58. (exemple : $`\wedge`$ ou $`\times`$)
  59. * Son **rôle** :
  60. * permettra de construire le *cours* en choisissant une *suite d'éléments de base*.
  61. * *rédaction finale libre* dans chaque langue au sein de chaque élément de base.
  62. * *peut être repris dans plusieurs cours*.
  63. * **Avantages** :
  64. * permet des *cours très proches* dans les 3 langues, pouvant être affichés en parallèle.
  65. * *pas de traduction mot-à-mot*.
  66. * permet de garder *exemples et expressions linguistiques propres à chaque culture*.
  67. </details>
  68. <details markdown=1>
  69. <summary>
  70. What is a course item?
  71. </summary>
  72. * This is a **basic block** to build a course, including: <br>
  73. * one or a few *very short, standard sentences*.
  74. * the *key words* of the scientific and technical vocabulary.
  75. * the *mathematical equations*
  76. * It is **realized in the 3 languages [ES] [FR] [EN]** to:
  77. * Identify the *equivalent vocabulary* in each language.
  78. * Identify *cultural differences*, especially in mathematical writing <br>
  79. (example: $`\wedge`$ or $`\times`$)
  80. * His **role** :
  81. * will allow the *course* to be built by choosing a *series of basic elements*.
  82. * *free final writing* in each language within each core element.
  83. * *can be repeated in several courses*.
  84. * **Advantages** :
  85. * allows *very similar courses* in the 3 languages, which can be displayed in parallel.
  86. * *no word-for-word translation*.
  87. * allows to keep *examples and linguistic expressions specific to each culture*.
  88. </details>
  89. ------------------
  90. <details markdown=1>
  91. <summary>
  92. ¿Cómo contribuir ?<br>
  93. </summary>
  94. * Directamente en el **GitLab M3P2 con su nombre de usuario / contraseña**, haciendo clic en Mejorar este curso
  95. al final de esta página.
  96. * En el **documento de googledoc** : se especificará.<br>
  97. </details>
  98. <details markdown=1>
  99. <summary>
  100. Comment contribuer ?<br>
  101. </summary>
  102. * Directement sur le **GitLab M3P2 avec votre login / password**, en cliquant sur Améliorer ce cours
  103. à la fin de cette page.
  104. * Sur le **document googledoc** : à préciser.<br>
  105. </details>
  106. <details markdown=1>
  107. <summary>
  108. How to contribute ? <br>
  109. </summary>
  110. * Directly on ** GitLab M3P2 with your login / password **, by clicking on "Improve this course"
  111. at the end of this page.
  112. * On the **googledoc document**: to be specified. <br>
  113. </details>
  114. -----------------
  115. <details markdown=1>
  116. <summary>
  117. Depositar un nuevo elemento de curso
  118. </summary>
  119. * **Estructura del elemento a reproducir :**<br>
  120. <br>
  121. Comience escribiendo el código numerado que especifica el tema, aquí :<br>
  122. *MECA-CLAS-3-xxx* <br>
  123. (dar un *número entero xxx no presente*, un número que sigue a los números presentes o un número intermedio según la lógica de la progresión educativa).<br>
  124. Por nivel n <br>
  125. (*indique el nivel n = 1, 2, 3 o 4* donde se encuentra su elemento del curso).<br>
  126. * (YYY): *3 iniciales* para identificarse.
  127. * *Comentario* (no obligatorio)
  128. *[ES] + el texto en su idioma*, o *su traducción automática si es posible* en las otras, especificando (auto-tra).
  129. * *[LL] (YYY) + las ecuaciones* que usas.
  130. </details>
  131. <details markdown=1>
  132. <summary>
  133. Déposer un nouvel élément de cours
  134. </summary>
  135. * **Struture de l'élément** à reproduire :<br>
  136. <br>
  137. Commencer par écrire le code numéroté qui précise le thème, ici :<br>
  138. *MECA-CLAS-3-xxx* <br>
  139. (donner un *nombre entier xxx non déjà présent*, un nombre à la suite des nombres présents ou un nombre intercalaire selon la logique de la progression pédagogique)<br>
  140. <br>
  141. Pour le niveau n <br>
  142. (*indiquer le niveau n=1, 2, 3 ou 4* ou se situe votre élément de cours)<br>
  143. <br>
  144. *(YYY) : 3 initiales* pour t'identifier. <br>
  145. <br>
  146. *commentaire* (non obligatoire).<br>
  147. <br>
  148. *[FR] + le texte dans votre langue* ; ou *sa traduction automatique si possible* dans les autres, en précisant (auto-tra). <br>
  149. <br>
  150. * *[LL] (YYY) + les équations* que vous utilisez.<br>
  151. </details>
  152. <details markdown=1>
  153. <summary>
  154. Submit a new course item
  155. </summary>
  156. * **Structure of the item** to reproduce : <br>
  157. <br>
  158. Start by writing the numbered code that specifies the theme, here : <br>
  159. *RELAT-SPE-xxx* <br>
  160. (give an *whole number xxx not already present*, a number following the numbers present or an intermediate number according to the logic of the educational progression) <br>
  161. <br>
  162. For level n <br>
  163. (*indicate level n = 1, 2, 3 or 4* where your course item is located) <br>
  164. <br>
  165. *(YYY): 3 initials* to identify you. <br>
  166. <br>
  167. *comment* (not required). <br>
  168. <br>
  169. *[EN] + the text in your language*; or *its automatic translation if possible* in the others, specifying (auto-tra). <br>
  170. <br>
  171. * *[LL] (YYY) + the equations* you use. <br>
  172. </details>
  173. ----------------------
  174. <details markdown=1>
  175. <summary>
  176. Mejorar, completar, corregir un elemento del curso existente
  177. </summary>
  178. * Simplemente **dentro del elemento** del curso, escriba **su contribución comenzando con (YYY-LL)**, con: <br>
  179. YYY sus 3 iniciales, y LL su idioma (ES, FR o EN).
  180. <br>
  181. Si solo corrige el texto de una traducción automática en su idioma nativo,
  182. recuerde reemplazar (auto-tra) con sus iniciales (YYY).
  183. </details>
  184. <details markdown=1>
  185. <summary>
  186. Améliorer, compléter, corriger un élément de cours existant
  187. </summary>
  188. * Simplement **à l'intérieur de l'élément** de cours, écrire **votre contribution en commençant par (YYY-LL)**, avec :<br>
  189. YYY vos 3 initiales, et LL votre langue (ES, FR ou EN).
  190. <br>
  191. Si vous corrigez simplement le texte d'une traduction automatique dans votre langue natale,
  192. pensez à remplacer (auto-tra) par vos initiales (YYY).
  193. </details>
  194. <details markdown = 1>
  195. <summary>
  196. Improve, complete, correct an existing course item
  197. </summary>
  198. * Simply **inside the course item**, write **your contribution starting with (YYY-LL)**, with : <br>
  199. YYY your 3 initials, and LL your language (ES, FR or EN).
  200. <br>
  201. If you just correct in your native language the text of an automatic translation,
  202. remember to replace (auto-tra) with your initials (YYY).
  203. </details>
  204. ---------------------------------------------------------------------------------
  205. ### Point mechanics
  206. #### Fundamentals
  207. *MECA-CLAS-3-010* :
  208. [ES] Un espacio-tiempo
  209. [FR] Un espace tridimensionnel et un temp unidimensionnel fléché
  210. [EN] A space-time
  211. ----------------------------
  212. *RELAT-SPE-020* :
  213. [ES] Un espacio euclidiano
  214. [FR] Un espace tridimensionnel euclidien :
  215. [EN] A Cartesian's 3-dimensional space
  216. (CME<-FR)
  217. Un espace est euclidien si et seulement si il existe un ou des systèmes de coordonnées $`(x,y,z)`$ tels qu'en tout
  218. point de l'espace l'invariant $`ds`$ vérifie $`ds^2=dx^2+dy^2+dz^2`$.
  219. Un système de coordonnées $`(x,y,z)`$ tel qu'en tout point de l'espace l'invariant puisse s'écrire $`ds^2=dx^2+dy^2+dz^2`$
  220. est dit système de coordonnées cartésiennes.
  221. Un espace est euclidien si et seulement si un système de coordonnées cartésienne peut y être défini.
  222. ----------------------------
  223. *RELAT-SPE-030* :
  224. [ES] Coordenadas cartesianas
  225. [FR] Coordonnées cartésiennes
  226. [EN] Cartesian coordinates
  227. (cartésiennes? ou pseudo-cartésiennes ?)
  228. ----------------------------
  229. *RELAT-SPE-040* :
  230. [ES] Sistema de referencia
  231. [FR] Référentiel
  232. [EN] Reference frame
  233. ----------------------------
  234. *RELAT-SPE-050* :
  235. [ES] Sistema de referencia galileano
  236. [FR] Référentiel galiléen
  237. [EN] Galilean reference frame
  238. [FR] Référentiel d'inertie $`\equiv`$ référentiel galiléen.
  239. **Référentiel d'inertie** : référentiel dans lequel tout *corps libre* est au *repos ou*
  240. animé d'un *mouvement rectiligne uniforme*.
  241. -------------------------
  242. *RELAT-SPE-060* :
  243. [ES] transformación de Lorentz
  244. [FR] transformation de Lorentz
  245. [EN] Lorentz's transformations
  246. <!-------------------------------------
  247. Soient $`\mathcal{R}`$ un référentiel Galiléen, et $`\mathcal{R}'`$ un référentiel
  248. en mouvement de translation rectiligne et uniforme de vitesse
  249. $`\overrightarrow{V}_{\mathcal{R}' / \mathcal{R}}=\overrightarrow{V}`$
  250. par rapport à $`\mathcal{R}`$ :
  251. --------------------------------------->
  252. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
  253. ! *Attentio!!*n, ci-dessous ici c'est la partie Newtonnienne, à modifier
  254. Soit $`\mathcal{R}=(O, \overrightarrow{e_x},\overrightarrow{e_y},\overrightarrow{e_z},t)`$ un référentiel Galiléen.
  255. Soit $`M`$ un point quelconque de l'espace, de coordonnées cartésiennes $`(x,y,z)`$ dans $`\mathcal{R}`$ :
  256. $`\overrightarrow{OM}(t)=x(t)\;\overrightarrow{e_x} + y(t)\;\overrightarrow{e_x} + z(t)\;\overrightarrow{e_x}`$
  257. Soit $`\mathcal{R}'=(O', \overrightarrow{e_x'},\overrightarrow{e_y'},\overrightarrow{e_z'},t')`$
  258. un référentiel en mouvement de translation rectiligne uniforme de vitesse
  259. $`\overrightarrow{V}`$ par rapport à $`\mathcal{R}`$ :
  260. $`\overrightarrow{V}_{\mathcal{R}'/\mathcal{R}} = \overrightarrow{V} = -\overrightarrow{V}_{\mathcal{R}/\mathcal{R}'}`$
  261. Choisissons pour $`\mathcal{R}`$ et $`\mathcal{R}'`$ :
  262. \- une même unité de temps,
  263. \- une même date origine des temps,
  264. alors, le temps étant absolu en physique newtonienne, nous avons $`t'=t`$.
  265. Choisissons le repère cartésien fixe $`(O',\overrightarrow{e_x '},\overrightarrow{e_y '},\overrightarrow{e_z '},t')`$ de $`\mathcal{R}`$
  266. tel que :
  267. \_ les points origines $`O`$ et $`O'`$ soient confondus à l'origine des temps
  268. \- une même unité de mesure des longueurs pour $`\mathcal{R}`$ et $`\mathcal{R}'`$
  269. \- les vecteurs de base $`(\overrightarrow{e_x '},\overrightarrow{e_y '},\overrightarrow{e_z})`$ tels que
  270. $`\quad\overrightarrow{e_x'}=\overrightarrow{e_x}\;\;,\;\;\overrightarrow{e_y'}=\overrightarrow{e_y}\;\;,\;\;\overrightarrow{e_z'}=\overrightarrow{e_z}`$.
  271. La transformation de Galilée est la loi de transformation des coordonnées de tout point $`M`$ entre $`\mathcal{R}`$ et $`\mathcal{R}`$ :
  272. $`\left\{\begin{array}{l}
  273. t'=t \\
  274. x'=x-V_x\,t \\
  275. y'=y-V_y\,t \\
  276. z'=z-V_z\,t
  277. \end{array}\right.`$
  278. *CLAPTMEC-FU-070* :
  279. [ES] teorema de la suma de velocidades
  280. [FR] théorème d'addition des vitesses
  281. [EN] theorem of addition of velocities
  282. $`\left\{\begin{array}{l}
  283. dt'=dt \\
  284. \\
  285. \dfrac{dx'}{dt'}=\dfrac{dx}{dt}-V_x \\
  286. \\
  287. \dfrac{dy'}{dt'}=\dfrac{dy}{dt}-V_y \\
  288. \\
  289. \dfrac{dz'}{dt'}=\dfrac{dz}{dt}-V_z
  290. \end{array}
  291. \right.`$
  292. $`\quad\Longrightarrow\quad`$
  293. $`\left\{\begin{array}{l}
  294. v_x'=v_x-V_x \\
  295. v_y'=v_y-V_y \\
  296. v_z'=v_z-V_z \\
  297. \end{array}
  298. \right.`$
  299. $`\overrightarrow{v}_{M / \mathcal{R'}} = \overrightarrow{v}_{M / \mathcal{R}}-\overrightarrow{v}_{\mathcal{R'} / \mathcal{R}}`$
  300. $`\overrightarrow{v}_{M / \mathcal{R'}} = \overrightarrow{v}_{M / \mathcal{R}}+\overrightarrow{v}_{\mathcal{R} / \mathcal{R'}}`$
  301. *RELAT-SPE-080* :
  302. [ES] teorema de la invariancia de aceleraciones
  303. [FR] théorème de l'invariance des accélérations
  304. [EN] theorem of the invariance of accelerations
  305. #### Cinematics
  306. ... / ...
  307. #### Dynamics
  308. ... / ...
  309. #### Relativité restreinte
  310. -------------------------
  311. ##### 100 - Référentiel d'inertie (ou référentiel galiléen)
  312. --------------------------
  313. *RELAT-SPE-200* corps libre
  314. (CME-FR)
  315. [ES] (auto-trad.)
  316. [FR] Corps qui n'est soumis à aucune interaction, i.e. sur lequel ne s'exerce aucune force.
  317. !!!! *Attention : un corps soumis à un ensemble de forces dont la résultante est nulle
  318. !!!! n'est pas un corps libre.
  319. !! *Pour aller plus loin: c'est une idéalisation. À développer ...
  320. [EN] (auto-trad.)
  321. --------------------------
  322. *RELAT-SPE-210* mouvement rectiligne uniforme
  323. (CME-FR)
  324. [ES] (auto-trad.)
  325. [FR]
  326. (n2) Un mouvement rectiligne uniforme est le mouvement d'un corps dont dont la trajectoire
  327. est une droite (= rectiligne) parcourue dans un sens donné et dont la vitesse ne dépend pas du temmps.
  328. (n3) Un **mouvement rectiligne uniforme** est le mouvement d'un corps dont le
  329. *vecteur vitesse instantanée* *$`\overrightarrow{v}(t)`$* est *indépendant du temps* :
  330. **$`\overrightarrow{v}(t)=\overrightarrow{cst}`$**
  331. [EN] (auto-trad.)
  332. --------------------------
  333. *RELAT-SPE-220* référentiel d'inertie
  334. [FR] Référentiel d'inertie $`\equiv`$ référentiel galiléen.
  335. **Référentiel d'inertie** : référentiel dans lequel tout *corps libre* est au *repos ou*
  336. soit animé d'un *mouvement rectiligne uniforme*.
  337. --------------------------
  338. ##### 100 - Transformation des coordonnées entre deux référentiels d'inertie
  339. *RELAT-SPE-100* : Transformations de Lorentz
  340. *RELAT-SPE-100.1* :