Cours-TD-Résumé-Examen Mécanique du Point et Optique Géométrique MIP1
1.Cours-TD-Résumé-Examen Mécanique du Point MIP1:
La mécanique du point est l'étude cinématique ou dynamique du mouvement des points matériels. La cinématique permet d'étudier les relations entre les paramètres du mouvement (position, vitesse, accélération, etc.), alors que la dynamique permet de prédire l'évolution de ces paramètres en connaissant les causes du mouvement. Celles-ci peuvent être les interactions de contact comme le frottement et la poussée, ou à distance comme l'attraction gravitationnelle et les interactions électromagnétiques. Toutes ces interactions sont modélisées par un objet physique unique: la force. Ainsi, en connaissant la force subie par le point matériel à tout moment, il est possible de prédire le mouvement. Pour cela il est nécessaire de définir un référentiel, c'est-à-dire un repère de l'espace et une référence pour le temps (une horloge). Un point matériel est alors la donnée de quatre paramètres : trois coordonnées (x,y,z) permettant de le repérer dans l'espace, et une masse m. En pratique, cet objet représente soit un objet de petite taille (particule, petite bille, etc.), soit un objet de grande taille pour lequel on néglige les effets dus à cette taille, comme la rotation sur lui-même. Dans tous les cas, on appelle cet objet le mobile. On s'intéresse alors uniquement au mouvement du centre d'inertie ou barycentre de ce mobile. Il est intéressant d'étudier un tel mouvement dans les cas statique et dynamique. D'une part, un point matériel est immobile dans un référentiel ℜ si sa vitesse est nulle dans ℜ. D'autre part, si la somme des forces s'exerçant sur le mobile est nulle, celui-ci a un mouvement rectiligne uniforme. Si ce n'est pas le cas, il existe une accélération qui entraîne une modification de la vitesse. Ceci est étudié en détails dans le chapitre de la dynamique du point. Dans ces deux cas, on peut résumer les principales caractéristiques du comportement de tels mobiles par les lois du mouvement de Newton. Celles-ci montrent par exemple que dans le vide, tous les objets en chute libre présentent le même mouvement (ceci devient faux lorsque intervient le frottement de l'air). La mécanique du point, malgré son apparente simplicité, permet d'établir des comportements généraux importants comme le mouvement à force centrale, la mécanique du solide, la mécanique des fluides et la mécanique des milieux continus.
1.1.Cours Mécanique du point MIP1:
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1.2.TD Mécanique du point MIP1:
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1.3.Résumé Mécanique du point MIP1:
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1.4.Examen Mécanique du point MIP1:
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2.Cours-TD-Résumé-Examen Optique Géométrique MIP1:
L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière et de ses propriétés, du rayonnement électromagnétique, de la vision ainsi que les systèmes utilisant ou émettant de la lumière. L'optique géométrique introduite par Alhazen s'est développée sur la base d'observations simples et repose sur deux principes et des lois empiriques
En optique, nous cherchons a caractériser la nature physique de la lumière et a décrire la façon dont elle interagit avec son environnement. Il existe plusieurs manières de décrire la lumière, chacune d’entre elle étant plus ou moins bien adaptée a une situation ou a un niveau de détails que l’on souhaite observer. Dans ce premier chapitre, nous introduisons brièvement les trois façons classiques qui permettent de décrire la lumière, avant de les détailler dans les chapitres suivants.
La résolution des problèmes se fait à l'aide de constructions géométriques (tracés de droites matérialisant les rayons, calculs d'angles), d'où le nom d'optique géométrique. L'optique géométrique permet de retrouver la quasi-totalité des résultats concernant les miroirs, les dioptres et les lentilles ou leurs combinaisons en doublet et systèmes optiques constituant notamment les instruments d'optique.
La question de la nature de la lumière remonte à l’antiquité. Pythagore, Démocrite, Aristote et les autres
avaient déjà construit une théorie de la lumière et la propagation de la lumière en ligne droite était déjà
connue d’Euclide (300 ans av. J.C.). La chute de l’empire romain (475 ap. J.C) a ensuite fortement freiné le
développement scientifique et il faudra attendre la fin du 16ème siècle pour voir renaître la physique. C’est
à cette période que l’on enregistre de grands progrès en optique, tant du point de vue expérimental que
théorique.
Au niveau théorique, deux conceptions s’affrontent. Newton, père de la mécanique classique, défend une
description corpusculaire de la lumière. Pour lui, le phénomène de diffraction de la lumière rapporté dans
l’ouvrage du père Grimaldi (publié à titre posthume en 1665) s’explique par une inflexion de la lumière par
la matière : on voit ici une vision purement mécaniste. À la même époque, Huygens défend une description
ondulatoire de la lumière. Mais le succès des Principia Mathematicæ et le rayonnement de Newton dans le
monde scientifique ont certainement freiné le développement de la théorie ondulatoire. Il faudra attendre
plus d’un siècle pour que les idées d’Huygens soient reconnues.
2.1.Cours optique géométrique MIP1:
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2.2.TD optique géométrique MIP1:
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2.3.Résumé optique géométrique MIP1:
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2.4.Examen optique géométrique MIP1:
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