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Mécanique : Solide Indéformable

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Mécanique : Solide Indéformable

École Polytechnique Fédérale de Lausanne

About this course: Ces quelques leçons de mécanique du solide indéformable font partie d'un cours de formation de base en mécanique Newtonienne présenté sous la forme d'un MOOC en quatre parties : 1. Lois de Newton https://www.coursera.org/learn/mecanique-newton 2. Mécanique du point matériel https://www.coursera.org/learn/mecanique-point-materiel 3. Mécanique du Solide Indéformable Cette partie traite la mécanique du solide indéformable. Dans certains établissements, cette matière est vue avec une application des torseurs. Aussi, nous avons inclus dans cette partie un supplément de formation sur ce sujet. Deux leçons introduisent les torseurs. Le cours de mécanique se poursuit alors avec l'option de voir comment la matière présentée par le prof. Ansermet peut aussi être appréhendée avec l'usage des torseurs. Ces compléments ont été préparés par le Prof. Paul Salmon Ngohé Ekam de l'Ecole Nationale Supérieure Polytechnique de Yaoundé, Cameroun. Les exercices peuvent être résolus sans ou avec les torseurs, suivant l'option choisie. 4. Mécanique Lagrangienne https://www.coursera.org/learn/mecanique-lagrangienne


Created by:  École Polytechnique Fédérale de Lausanne
École Polytechnique Fédérale de Lausanne

  • Jean-Philippe Ansermet

    Taught by:  Jean-Philippe Ansermet, Professeur

    Institut de Physique de la Matière Condensée, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suisse

  • Paul-Salomon Ngohe-Ekam

    Taught by:  Paul-Salomon Ngohe-Ekam, Professeur

    Département de Mathématique et de Sciences Physiques, ENSP Yaoundé
Commitment4 heures/semaine
Language
French, Subtitles: Chinese (Simplified), Greek, Italian, Portuguese (Brazilian), Vietnamese, Dutch, Bulgarian, German, Russian, Indonesian, Turkish, English, Hindi, Japanese, Romanian, Persian, Polish
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4.8 stars
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Syllabus
WEEK 1
17 Mécanique d'un système de points matériels
Cette leçon étend les lois de Newton à un système de points matériels. On arrive à des résultats fondamentaux pour tout problème de mécanique et on les appliquera dans la suite de ce MOOC au cas particulier du solide indéformable. Ceux qui n'auraient pas suivi les deux parties précédentes peuvent rapidement prendre connaissance de nos conventions de notation en regardant les modules placés au début de cette leçon. Ceux qui souhaitent se familiariser avec l'usage des torseurs devront suivre aussi les leçons 17.A et 17.B. Nous vous recommandons de consacrer une semaine à chacune de ces deux leçons complémentaires.
14 videos, 3 readings, 8 practice quizzes
  1. Reading: Information générale
  2. Reading: Méthode de travail recommandée
  3. Video: 1.1 Etudier la mécanique
  4. Video: 3.1 Les lois de Newton
  5. Video: 4.1 Action et réaction
  6. Video: 17.1 Systèmes de points matériels
  7. Video: 17.2 Principes de conservation, applications
  8. Video: Expériences leçon 17
  9. Practice Quiz: Questions conceptuelles de la leçon 17
  10. Reading: Enoncé des problèmes de la leçon 17
  11. Video: 17.A1 Définition et notations des torseurs
  12. Video: 17.A2 Propriétés et opérations sur les torseurs
  13. Video: 17.A3 Typologie et éléments centraux des torseurs
  14. Video: 17.A4 Torseurs associés à des champs de vecteurs
  15. Practice Quiz: Problème 17A.1-Torseurs : notations, typologie et éléments centraux
  16. Practice Quiz: Problème 17A.2 -Torseur continu à distribution uniforme
  17. Practice Quiz: Problème 17A.3 -Torseur : charge continue non uniforme sur un pont
  18. Video: 17.B1 Le torseur des actions mécaniques
  19. Video: 17.B2 Le torseur distributeur des vitesses
  20. Video: 17.B3 Le torseur des quantités de mouvement
  21. Video: 17.B4 Le torseur des quantités d'accélération
  22. Practice Quiz: Problème 17B.1- Le torseur des actions mécaniques
  23. Practice Quiz: Problème 17B.2 - Le torseur cinématique d'une roue
  24. Practice Quiz: Problème 17B.3 - Le torseur cinétique d'une roue
  25. Practice Quiz: Problème 17B.4 - Le torseur dynamique d'une roue
Graded: Problème 17.1- La grosse Bertha
Graded: Problème 17.2 - Centre de masse d'un cône inhomogène
Graded: Problème 17.3 - Fusée
WEEK 2
18 Cinématique du solide
La mécanique du point matériel avait nécessité tout un appareillage pour décrire sa position, sa vitesse et son accélération. Pour le solide, il en va de même, il faut se donner les moyens de décrire la position et l'orientation d'un solide. De plus, on doit pouvoir déterminer la vitesse et l'accélération de tout point du solide.
11 videos, 1 reading, 3 practice quizzes
  1. Video: 18.1 Cinématique du solide
  2. Video: 18.2 Mouvements particuliers des solides
  3. Video: Expériences leçon 18
  4. Video: Déformation d’un solide par Laszlo Forro
  5. Practice Quiz: Questions conceptuelles de la leçon 18
  6. Reading: Enoncé des problèmes de la leçon 18
  7. Video: 18.3A Cinématique des torseurs
  8. Video: 18.3B Translation et rotation (Cinématique des torseurs)
  9. Video: 18.3C Mouvement hélicoïdal (Cinématique des torseurs)
  10. Video: 18.3D Mouvement plan sur plan (Cinématique des torseurs)
  11. Video: 18.3E Mouvement le plus général (Cinématique des torseurs)
  12. Video: 18.3F Angle d'Euler (Cinématique des torseurs)
  13. Video: 18.3G Mouvement relatif de solides en contact (Cinématique des torseurs)
  14. Practice Quiz: Problème 18.3 - Piston et bielle (traitement par les torseurs)
  15. Practice Quiz: Problème 18.4 - Hypocycloïde (traitement par les torseurs)
Graded: Problème 18.1 - Piston et bielle (traitement classique)
Graded: Problème 18.2 - Hypocycloïde (traitement classique)
WEEK 3
19 Dynamique du solide
Nous appliquons ici les lois de la dynamique que nous avons établies pour tout système de point matériel. Une difficulté particulière est traitée ici dans le contexte de la dynamique du solide indéformable : celle de savoir comment le moment cinétique change quand on change le point de référence par rapport auquel on définit le moment cinétique. Cette question est reprise par le prof. Ekam avec le formalisme des torseurs.
4 videos, 1 reading, 4 practice quizzes
  1. Video: Expériences Leçon 19
  2. Video: 19.1 Dynamique du Solide
  3. Video: 19.2 Point de Référence du Moment Cinétique
  4. Practice Quiz: Questions conceptuelles de la leçon 19
  5. Reading: Enoncé des problèmes de la leçon 19
  6. Video: 19.3 Dynamique du Solide Par les Torseurs
  7. Practice Quiz: Problème 19.4 - Rouleau de papier (traitement par les torseurs)
  8. Practice Quiz: Problème 19.5 - Cylindres sur une feuille de papier (traitement par les torseurs)
  9. Practice Quiz: Problème 19.6 - Rotation d'une hélice à deux pales (traitement par les torseurs)
Graded: Problème 19.1 - Rouleau de papier
Graded: Problème 19.2 - Cylindres sur une feuille de papier
Graded: Problème 19.3 - Rotation d'une hélice à deux pales
WEEK 4
20 Dynamique du solide, axe d'orientation fixe
Cette leçon et la suivante présente des applications de la dynamique du solide. On commence ici avec un solide dont un axe est d'orientation fixe, par exemple le pendule physique.
11 videos, 1 reading, 3 practice quizzes
  1. Video: 20.1 Solide avec un axe fixe
  2. Video: 20.2 Calculs de moments d’inertie
  3. Video: Expériences leçon 20
  4. Practice Quiz: Questions conceptuelles de la leçon 20
  5. Reading: Enoncé des problèmes de la leçon 20
  6. Video: 20.3.1 Cinématique du solide-centre d'inertie par les torseurs
  7. Video: 20.3.2 Tenseur d'inertie
  8. Video: 20.3.3 Moments et produits d'inertie
  9. Video: 20.3.4 Symétrie et tenseur d'inertie
  10. Video: 20.3.5 Calcul des moments cinétique
  11. Video: 20.4.1 Puissance des efforts extérieurs
  12. Video: 20.4.2 Théorème de l'énergie cinétique
  13. Video: 20.4.3 Energie cinétique
  14. Practice Quiz: Problème 20.4 - Chute d'une barre en millieu visqueux (traitement par les torseurs)
  15. Practice Quiz: Problème 20.5 - Projectile contre solide (traitement par les torseurs)
Graded: Problème 20.1 - Centre de masse et moment d'inertie d'une portion de sphère
Graded: Problème 20.2 - Chute d'une barre en milieu visqueux
Graded: Problème 20.3 - Projectile contre solide
WEEK 5
21 Dynamique du solide, mouvement quelconque
Dans cette leçon, on examine la dynamique d'un solide dans un mouvement tout à fait général. On commence par dériver les équations du mouvement dites équations d'Euler. Le deuxième module discute les effets gyroscopiques de façon qualitative. La statique des solides indéformables est ensuite traitée avec les torseurs.
4 videos, 11 readings, 4 practice quizzes
  1. Video: 21.1 Mouvement quelconque d’un solide
  2. Video: 21.2 Discussion qualitative des effets gyroscopiques
  3. Video: Expériences leçon 21
  4. Practice Quiz: Questions conceptuellesde la leçon 21
  5. Reading: Enoncé des problèmes de la leçon 21
  6. Video: 21.3 Statique du solide par les torseurs
  7. Practice Quiz: Problème 21.3 - Charge continue non uniforme (traitement par les torseurs)
  8. Practice Quiz: Problème 21.4 - Ouvrier transportant une poutre (traitement par les torseurs)
  9. Practice Quiz: Problème 21.5 - Résolution d’un treillis (traitement par les torseurs)
  10. Reading: La suite
  11. Reading: Avertissement
  12. Reading: Les partenaires des MOOC de mécanique
  13. Reading: Solution leçon 17
  14. Reading: Solution leçon 17.A
  15. Reading: Solution leçon 17.B
  16. Reading: Solution leçon 18
  17. Reading: Solution leçon 19
  18. Reading: Solution leçon 20
  19. Reading: Solution leçon 21
Graded: Problème 21.1 - Boule de billard sur table tournante
Graded: Problème 21.2 - Roue en rotation uniforme

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Creators
École Polytechnique Fédérale de Lausanne
Ratings and Reviews
Rated 4.8 out of 5 of 25 ratings

AC

Cours solide qui peut aider à combler certaines éventuelles lacunes provoquées par le rythme des études supérieures.

ME

Les cours sont bien dispensés: vidéo, texte, experience. Ce programme propose des exercices interessants. Mais les questions des exercices sont parfois difficiles à comprendre: à l'exemple du quintuplet de froces qui est difficile à noter, la rédaction des reponses de résolution par méthode directe est difficile et souvent incomprehensible; ça prend beaucoup de temps(il faut toujours reprendre tout l'exercice et tout reécrire) et empèche d'avoir de bon résultats, on peut avoir trouvé sa reponse par écrit mais on n'arrive pas à soumettre par défaut de syntaxe.

DA

ce cour est très intéréssant, il nous fait comprendre plusieurs phénomènes que nous vivons au quotidien sans s'en comprendre comment ses phénomènes se déroulent. Bien pratique et pracmatique, ce cour nous donne aussi des applications de la physique dans la vie, contrairement à tout ce que j'ai appris jusqu'ici qui n'était que pure théorie

Nasser Ben Sali

Les enseignements donnés et le professionnalisme des enseignants me laissent sans voix . C'est à consulter impérativement



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