Du 01/03 au 05/03/2021

En cette semaine de rentrée, les colles se dérouleront en trois temps :

  1. deux vecteurs à projeter en moins de 2 minutes ;
  2. suivi d’une question de cours de mécanique classique ou quantique ;
  3. puis un ou plusieurs exercices sur l’aspect énergétique de la mécanique classique (voir les compétences exigibles ci-dessous).

N’hésitez pas à poser des exercices utilisant les coordonnées polaires ou cylindriques.
On demandera régulièrement aux étudiants de vérifier l’homogénéité de leurs résultats.

Remarque pour les étudiants :
J’ai mis le QCM “Vrai ou Faux” sur les chapitres C1, C2 et C3 en ligne ici.

Pour commencer, l’interrogateur donne (au tableau ou sur la feuille-énoncé) 2 vecteurs à projeter dans une base en moins de 2 minutes, dans le genre de ces exemples :

ASPECT ENERGETIQUE DE LA DYNAMIQUE

Puissance et travail d’une force.
– Reconnaître le caractère moteur ou résistant d’une force.
– Savoir que la puissance dépend du référentiel.
Loi de l’énergie cinétique et loi de la puissance cinétique dans un référentiel galiléen.
– Utiliser la loi appropriée en fonction du contexte.
Energie potentielle. Energie mécanique.
– Établir et connaître les expressions des énergies potentielles de pesanteur (champ uniforme), énergie potentielle gravitationnelle (champ créé par un astre ponctuel), énergie potentielle élastique, énergie électrostatique (champ uniforme et champ créé par une charge ponctuelle).
Mouvement conservatif.
– Distinguer force conservative et force non conservative. Reconnaître les cas de conservation de l’énergie mécanique. Utiliser les conditions initiales.
– Déduire d’un graphe d’énergie potentielle le comportement qualitatif : trajectoire bornée ou non, mouvement périodique, positions de vitesse nulle.
– Expliquer qualitativement le lien entre le profil d’énergie potentielle et le portrait de phase.
Positions d’équilibre. Stabilité.
– Déduire d’un graphe d’énergie potentielle l’existence de positions d’équilibre, et la nature stable ou instable de ces positions.
Petits mouvements au voisinage d’une position d’équilibre stable, approximation locale par un puits de potentiel harmonique.
– Identifier cette situation au modèle de l’oscillateur harmonique.
– Utiliser les résultats fournis par une méthode numérique pour mettre en évidence des effets non linéaires.
Barrière de potentiel.
– Evaluer l’énergie minimale pour franchir la barrière.