Mécanique: Changement de Référentiel et Relativité

Ces quelques leçons de mécanique de Newton font partie d'un cours de formation de base en mécanique Newtonienne présenté sous la forme de 5 MOOCs:

1) Mécanique de Newton
2) Mécanique du point matériel
3) Mécanique: Changement de Référentiel et Relativité

Le présent module commence par expliquer comment appliquer la mécanique de Newton lorsque le référentiel est accéléré . Translations et rotations sont considérées dans la leçon 15. C’est dans ce contexte qu’on peut faire apparaître notamment la fameuse « force de Coriolis ». La Terre est un référentiel naturel pour nous, observateurs terriens. Cependant, il existe des expériences comme le pendule de Foucault pour lesquelles la rotation de la Terre a un effet évident sur la dynamique observée localement à la surface de la Terre. D’autres expériences moins sensibles mais mesurées avec grande précision permettent également de mettre en évidence l’effet de la rotation de la Terre. C’est le sujet de la leçon 16.

Pour rendre bien visible l’introduction à la relativité restreinte dans ce cours de mécanique en 24 leçons au total, ce module a été constitué en regroupant la question des référentiels accélérés et cette introduction à la théorie d’Einstein. La leçon 22 sert d’articulation entre les développements effectués pour traiter des référentiels accélérés (leçon 15 et 16) et la cinématique relativiste (leçon 23), puis la dynamique relativiste (leçon 24).

4) Mécanique: Solide indéformable
5) Mécanique Lagrangienne

Au terme de ce cours vous saurez:

• Expliquer les effets observés dans un référentiel accéléré
• Appliquer le formalisme du mouvement relatif à la dynamique terrestre
• Expliquer les problèmes de la cinématique newtonienne sous l'hypothèse de la relativité d'Einstein
• Expliquer comment le principe de relativité d'Einstein aboutit aux transformations de Lorentz
• Interpréter la notion d'énergie et de quantité de mouvement relativistes

Instructeur

Jean-Philippe Ansermet est, depuis 1992, professeur de physique à la Faculté des Sciences de Base de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Il enseigne au 1er cycle la mécanique et la thermodynamique. Il offre régulièrement un cours de dynamique des spins dans le cadre de l'École doctorale. Ses activités de recherche portent sur l'étude de matériaux magnétiques nanostructurés, la spintronique et la résonance magnétique nucléaire.

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