Travaux dirigés de physique (01) du point matériel

Abstract

Cette polycopié de travaux dirigés de physique 01, s’adresse aux étudiants de Licence L1 ST, SM,MI, des écoles préparatoires et aux jeunes enseignants. Par ailleurs, ce travail est le fruit de plusieurs années d’enseignement dispensé aux étudiants de première année à l’université de Médéa et ailleurs. Ce recueil d’exercices constituera de précieux outil pour les étudiants; c’est un outil pédagogique, notamment la clarté, la concision et la cohérence du texte, les couleurs utilisées dans les équations avec de belles figures clarifiées, et très démonstratives. Les exercices, généralement accompagnés de solutions détaillées avec parfois quelques rappels de cours succincts suffisamment clairs, ont été choisis de manière à combler certaines lacunes d’origine mathématique d’une part et d’autre part ; à ce qu’ils soient suffisants pour aborder et résoudre n’importe quels problèmes dans les examens et les concours. Nous espérons qu’il leur sera une aide précieuse dans leur effort de compréhension de cette branche de la physique. Notre préoccupation essentielle au cours de la rédaction de cette polycopie est de faciliter et d’assurer aux étudiants une transition continue, souvent difficile pour eux, des classes du secondaire à la première année universitaire. La principale difficulté que nous avons rencontrée lors de ce cours de physique a été certainement d’ordremathématique. Les concepts acquis dans le secondaire sont ici repris de façon plus formelle et rigoureuse. Cette polycopie, concise et structurée, expose les notions importantes qui couvrent l’ensemble du programme de physique 01, elle comprend quatre chapitres : Rappels mathématiques, Cinématique du point matériel, Dynamique du point matériel et Travail et énergie. Dans le premier chapitre, le lecteur trouvera un rappel des notions mathématiques de base indispensables aux étudiants durant toute leur carrière. Nous insistons plus particulièrement sur l’intérêt de l’analyse dimensionnelle pour vérifier l’homogénéité des résultats et la prédiction des lois physiques ainsi que sur les opérations sur les vecteurs et le passage d’un champ de scalaire à un champ de vecteur et vice versa. Le second chapitre est consacré à la cinématique du pointmatériel ainsi qu’aux changements de référentiels. L’accent est particulièrement mis sur les différents systèmes de coordonnées ainsi que le passage d’un système de coordonnées à un autre. Il est mis également, sur le calcul des variables de la cinématique par lesméthodes analytique et graphique. Dans le troisième chapitre, nous présentons les lois fondamentales de la mécanique en décrivant les forces les plus classiques susceptibles d’intervenir dans les problèmes de mécanique. Enfin dans le dernier chapitre, nous introduisons les concepts d’énergie et de travail d’une force conservative et non conservative. Je remercieMonsieur Tahraoui Abdellatif, Professeur de physique à l’USTHB, de la confiance qu’ilm’a témoignée enmeproposant d’écrire ce polycopie. Ses encouragements, discussions fructueuses et conseils m’ont largement aidé àmener cette tâche à bien. Je le prie de bien vouloir trouver ici mes sincères remerciements et l’expression de ma profonde gratitude. J’exprime ma gratitude à messieurs les experts ; M. Tahraoui Abdellatif, professeur à l’USTHB et M. Zitouni Hannachi, Maître de conférences A à l’université de Médéa, pour leur disponibilité, et lecture attentive avec leurs remarques et suggestions efficaces qu’ilsm’ont apportés afin d’améliorer la qualité du manuscrit. Enfin je ne saurais oublier de remercier Madame Bensaid, professeure de langue française, qui a bien voulu relire ce manuscrit et me faire part de ses remarques pertinentes surtout du point de vue linguistique. Je l’en remercie chaleureusement. Cette polycopie est mise à la disposition de l’ensemble de la communauté universitaire. Il est soumis à la propriété intellectuelle de l’auteur. Ceci implique une obligation de citation lors de l’utilisation de ce document. D’autre part, toute reproduction intégrale ou partielle destinée à une utilisation collective, plagiat accidentel ou intentionnel est illicite. NB***La reproduction (ou photocopie) sans citation est un délit**