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Pages: 32 (7800 mots) Publié le: 18 mars 2013
FILIÈRE : SV1 – STU1

COURS DE PHYSIQUE
ÉLÉMENT DE MODULE : PHYSIQUE 1
Par Kamal MAHDOUK

ANNÉE UNIVERSITAIRE : 2009 - 2010
Faculté des Sciences – Université Ibn Zohr – B.P. 8106 Hay Dakhla, Agadir Maroc  : (212) 028-22-09-57 ; Fax : (212) 028–22–01-00

SOMMAIRE
Mécanique du point matériel
Chapitre 1 :Cinématique du point matériel……………………………………. 2 Repère d’espace, repère detemps……………………………… 2 Trajectoire, vitesse et accélération…………………………….. 4 Changement de repère…………………………………………. 9 Chapitre 2 :Dynamique du point matériel………………………………...........12 Le référentiel galiléen…………………………………………..12 Le principe fondamental de la dynamique…………………….. 13 Travail, énergie cinétique et théorème de l’énergie cinétique….14 Forces conservatives, énergie potentielle et énergie mécanique. 15

Mécaniquedes fluides
Chapitre 1 :Statique des fluides……………………………………………….. 19 Equation fondamentale de la statique des fluides……………... 20 Théorème d’Archimède……………………………………….. 23 Chapitre 2 :Dynamique des fluides…………………………………………… 25 Ecoulement permanent d’un fluide parfait……………………. 25 Théorème de Bernoulli………………………………………... 26 Phénomène de Venturi………………………………………… 27 La viscosité……………………………………………………. 28 Laloi de Poiseuille…………………………………………….. 30 Le nombre de Reynolds………………………………………...31

Eléments de physique nucléaire et atomique
Rappels sur la structure de l’atome…………………………..... 34 La radioactivité…………………………………………………36 La loi de décroissance radioactive…………………………….. 39 L’activité……………………………………………………..... 41 La datation au carbone 14……………………………………... 43

MÉCANIQUE DU POINT MATÉRIEL

1 CHAPITRE 1 : CINÉMATIQUE DU POINT

MATÉRIEL
La cinématique du point matériel a pour objet l’étude des mouvements d'un point matériel (corps de très faible dimension assimilable à un point) sans se préoccuper des causes qui les produisent. La notion de mouvement étant relative (un objet peut être immobile pour un observateur et en mouvement pour un autre observateur) il est nécessaire del'étudier par rapport à un référentiel donné. La cinématique classique n'étudie que des mouvements où la vitesse est faible devant celle de la lumière.

I. REPÈRE D'ESPACE - REPÈRE DE TEMPS
I.1 REPÈRE D'ESPACE Pour résoudre tout problème de mécanique, il est nécessaire de repérer un point M dans l'espace dans le but de déterminer les composantes du vecteur

position OM et des vecteurs qui pourrontêtre définis à partir de celui là (la vitesse et l’accélération par exemple). On choisit donc un repère d'espace dans lequel on cherche à déterminer les composantes des vecteurs. Ce choix est orienté par la géométrie du problème. I.1.1 Repère cartésien C'est un repère d'espace orthonormé, noté R, d'origine O et de vecteurs de
  

base ( i , j , k ) . La position du point M est caractérisée parses coordonnées cartésiennes x, y, z. Le vecteur d'équations OM s'écrit alors : OM  x i  y j  z k I.1.2 Repère polaire Dans le but de simplifier les calculs, il est avantageux de tenir compte de la y  symétrie du problème posé. Ainsi dans le e cas par exemple où le point matériel se  déplace sur un cercle il est intéressant er M y d'utiliser les coordonnées polaires. La  r position du pointmatériel M est alors j θ O  définie par la distance r du point M au point  x  z i x O (r = OM ) et par l’angle polaire (angle

   



orienté

de

rotation).

La
 

base

des

coordonnées polaires est (e r , e ) .


Le vecteur OM s'écrit alors:

  OM  r e r
2

.

  



er = vecteur unitaire dont la direction et le sens sont ceux du vecteurOM . e = vecteur unitaire obtenu à partir de er par rotation de +/2 autour de l'axe Oz.
Les coordonnées polaires de M sont donc (r,) tel que rЄ[0,+etЄ On passe facilement des coordonnées polaires aux coordonnées cartésiennes par les relations : x = r cos θ et y = r sin θ. I.1.3 Repère cylindrique De nombreuses distributions physiques (masses charges...)...
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