Cours de physique niveau lycée (mécanique)

Leçon 1 • Position, distance et déplacement

Distingue la position du déplacement et la distance de la longueur du trajet. Ancre la différence conceptuelle entre les descriptions scalaires et vectorielles de la localisation.

Leçon 2 • Grandeurs physiques et unités SI

Introduit les grandeurs scalaires et vectorielles, les unités de base SI et la conversion d'unités. Fournit le langage de mesure utilisé tout au long du cours.

Leçon 3 • Vecteurs et opérations vectorielles

Aborde les méthodes graphiques et par composantes pour additionner et décomposer les vecteurs. Construit la base mathématique nécessaire à l'analyse des forces et du mouvement.

Leçon 1 • Stratégie de résolution de problèmes en cinématique

Introduit une méthode structurée en cinq étapes pour résoudre les problèmes de cinématique. Réduit les erreurs en mettant l'accent sur le dessin de diagrammes, la liste des variables et la vérification des unités.

Leçon 2 • Graphiques de mouvement et leur interprétation

Analyse les graphiques position-temps, vitesse-temps et accélération-temps. Renforce les relations de type calcul infinitésimal entre ces grandeurs sans calcul formel.

Leçon 3 • Chute libre et accélération gravitationnelle

Applique les équations cinématiques aux objets en chute libre en utilisant l'accélération gravitationnelle. Aborde les erreurs courantes de convention de signe dans le mouvement ascendant et descendant.

Leçon 1 • Mouvement relatif et référentiels

Applique l'addition vectorielle pour trouver les vitesses observées depuis différents référentiels. Résout les problèmes classiques de traversée de rivière et de vent d'avion.

Leçon 2 • Cadre du mouvement bidimensionnel

Décompose le mouvement bidimensionnel en composantes x et y indépendantes. Établit le principe de superposition qui sous-tend toute la cinématique planaire.

Leçon 3 • Analyse du mouvement de projectile

Analyse la trajectoire parabolique d'objets lancés avec un angle sous l'effet de la pesanteur. Dérive les formules de la portée, de la hauteur maximale et du temps de vol.

Leçon 1 • Troisième loi de Newton et paires de forces

Identifie les paires action-réaction et explique pourquoi elles ne s'annulent pas. Dissipe les idées reçues courantes sur les forces égales et opposées.

Leçon 2 • Diagrammes des forces

Enseigne la construction systématique de diagrammes des forces pour des objets uniques. Des diagrammes précis sont la condition préalable à toute mise en place d'équations de force dans les chapitres suivants.

Leçon 3 • Applications de la deuxième loi de Newton

Applique F = ma pour calculer l'accélération à partir de la force nette et de la masse. Met l'accent sur la nature vectorielle de l'équation et sa forme en composantes.

Leçon 1 • Systèmes connectés à plusieurs corps

Applique la deuxième loi de Newton simultanément à deux objets connectés ou plus. Introduit la contrainte selon laquelle les objets connectés partagent la même accélération en module.

Leçon 2 • Problèmes de plan incliné

Décompose les forces le long et perpendiculairement aux surfaces inclinées en utilisant des systèmes de coordonnées inclinés. Combine l'analyse du frottement et de la force normale sur les pentes.

Leçon 3 • Force normale et poids

Distingue le poids en tant que force gravitationnelle de la force normale en tant que réaction de surface. Calcule la force normale sur des surfaces horizontales, verticales et inclinées.

Leçon 4 • Forces de frottement

Introduit les coefficients de frottement statique et cinétique et leurs équations régissant. Applique le frottement aux scénarios de glissement, de poussée et de traction.

Leçon 1 • Énergie potentielle gravitationnelle

Définit l'énergie potentielle gravitationnelle par rapport à un niveau de référence choisi. Introduit le concept de forces conservatrices et d'indépendance du chemin.

Leçon 2 • Conservation de l'énergie mécanique

Énonce et applique la conservation de l'énergie mécanique pour les systèmes sans frottement. Résout des problèmes de montagnes russes, de pendule et de projectile en utilisant la conservation de l'énergie.

Leçon 3 • Puissance et taux de transfert d'énergie

Définit la puissance comme le taux de travail effectué et la relie à la force et à la vitesse. Résout des problèmes impliquant des moteurs, des moteurs électriques et l'effort humain.

Leçon 4 • Travail effectué par une force

Définit le travail comme le produit scalaire de la force et du déplacement. Calcule le travail effectué par des forces constantes et variables, y compris les cas où la force et le déplacement ne sont pas parallèles.

Leçon 1 • Collisions élastiques

Applique à la fois la conservation de la quantité de mouvement et de l'énergie cinétique aux collisions élastiques. Dérive les équations de vitesse pour les cas de masses égales et inégales.

Leçon 2 • Collisions parfaitement inélastiques

Analyse les collisions où les objets collent ensemble et l'énergie cinétique n'est pas conservée. Calcule la vitesse post-collision et l'énergie perdue dans les cas unidimensionnels.

Leçon 3 • Quantité de mouvement linéaire et impulsion

Définit la quantité de mouvement comme la masse multipliée par la vitesse et l'impulsion comme la force multipliée par l'intervalle de temps. Dérive le théorème impulsion-quantité de mouvement et l'applique aux scénarios de collision et d'impact.

Leçon 4 • Analyse des collisions bidimensionnelles

Étend la conservation de la quantité de mouvement aux collisions dans un plan en utilisant les composantes x et y. Résout les problèmes de collision oblique avec des diagrammes vectoriels de quantité de mouvement.

Leçon 1 • Moment d'inertie

Définit le moment d'inertie comme l'inertie de rotation et fournit les formules pour les formes courantes. Explique comment la distribution de la masse affecte la résistance à l'accélération angulaire.

Leçon 2 • Cinématique de rotation

Introduit le déplacement angulaire, la vitesse angulaire et l'accélération angulaire comme analogues rotationnels des grandeurs linéaires. Applique les équations d'accélération angulaire constante à des objets en rotation.

Leçon 3 • Deuxième loi de Newton pour la rotation

Applique la forme rotationnelle de la deuxième loi de Newton (τ = Iα) aux objets en rotation. Résout des problèmes impliquant des couples appliqués et les accélérations angulaires résultantes.

Leçon 4 • Énergie cinétique de rotation et moment cinétique

Étend les concepts d'énergie et de quantité de mouvement aux systèmes en rotation. Applique la conservation du moment cinétique aux patineuses qui tournent et aux étoiles qui s'effondrent.