Mécanique de Newton

École Polytechnique Fédérale de Lausanne via Coursera

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Introduction

### Course Review: Mécanique de Newton on Coursera #### Course Overview The "Mécanique de Newton" course, offered on Coursera by the École Polytechnique Fédérale de Lausanne, is a valuable introduction to Newtonian Mechanics structured as a four-part Massive Open Online Course (MOOC). This course aims to provide aspiring engineers and scientists with a robust foundation in the fundamental principles of classical mechanics, emphasizing mathematical formulation and analytical reasoning. #### Course Structure and Content The course is divided into several modules, each designed to build on the previous one, ensuring a comprehensive understanding of Newtonian mechanics. Here’s a brief overview of what each module covers: 1. **Laws of Newton** In this section, students are introduced to the foundational concepts of Newton's laws, learning to articulate physical phenomena in mathematical terms. This forms the backbone of the course, emphasizing scientific reasoning. 2. **Scientific Thinking and Derivative Calculations** This module encourages students to assess their mathematical competencies, crucial for understanding physics. You’ll explore the concept of derivatives intuitively by examining real-world examples such as the speed of a moving object, paving the way for deeper insights into calculus. 3. **Kinematics of a Material Point and Vector Calculus** Here, the course dives into kinematics—the study of motion without considering its causes. You will learn about the physical model of a material point, the significance of vector projections, and scalar and vector products, which are vital for the upcoming sections. 4. **Newton’s Laws and Ballistics** Two of Newton's laws are introduced in this module, allowing students to analyze motion within the gravitational field, particularly focusing on projectile motion (ballistics). 5. **Action and Reaction with Friction** This section delves into the third law of Newton, enhancing your understanding of motion by factoring in the effects of friction during the analysis. 6. **Dynamics Objectives and Harmonic Oscillator** You will learn about the harmonic oscillator model, crucial for numerous scientific and engineering applications. This module supports the understanding of how systems behave when perturbed. 7. **Normal and Tangential Acceleration; Circular Motion and Angular Velocity** This facet of the course helps students grasp vector behavior in motion scenarios, including angular velocity and acceleration, which is essential for more complex mechanical systems. 8. **Cylindrical and Spherical Coordinates; Velocity and Acceleration** The final module teaches students to express vector velocities and accelerations using generalized coordinates, facilitating easier modeling of geometrically complex systems. 9. **Closure and Resources** The course concludes with a general information module and solutions to problems, ensuring learners have the necessary materials to succeed. #### Recommendations **Why Take This Course?** 1. **Foundation for Future Studies:** If you are an aspiring engineer or scientist, a solid grasp of Newtonian mechanics is essential. This course lays down the necessary groundwork and prepares you for future topics in physics and engineering. 2. **Intuitive Learning Approach:** The course emphasizes an intuitive understanding of complex concepts, allowing students to engage deeply with the material. The use of real-world examples helps bridge the gap between theory and practice. 3. **Access to Resources:** Provided resources, including solutions to exercises, greatly enhance the learning experience, allowing students to self-assess and clarify their understanding. 4. **Flexible Learning**: As a MOOC, it allows for flexible learning at your own pace, making it convenient to fit into your schedule, irrespective of your time zone or personal commitments. 5. **Reputation of the Institution:** The École Polytechnique Fédérale de Lausanne is renowned globally for its rigorous engineering and science programs, ensuring high-quality content and instruction. #### Conclusion In conclusion, "Mécanique de Newton" is a highly recommended course for anyone interested in building a strong foundation in physics and engineering. The course not only enriches your understanding of Newtonian mechanics but also equips you with the mathematical skills essential for tackling real-world problems. Enroll today on Coursera and embark on your journey into the fascinating world of mechanics!

Syllabus

Formation de l’esprit scientifique. Calculs de dérivées.

Vous aurez la possibilité de tester si vos connaissances mathématiques sont suffisantes pour suivre ce cours. Tel Newton qui a dû développer le calcul infinitésimal, vous allez découvrir ici la notion de dérivée présentée de manière intuitive sur un exemple concret : celui de la vitesse d'un objet se déplaçant en ligne droite. Vous apprendrez ainsi à raisonner en terme de développement limité.

Cinématique du point matériel. Calcul vectoriel.

Pour maîtriser la mécanique il faut savoir décrire le mouvement d'un objet, c'est ce qu'on appelle la cinématique. Vous allez prendre conscience du modèle du point matériel physique. La projection d'un vecteur sur un axe est une notion incontournable pour la suite du cours, tout comme les produits scalaire et vectoriel.

Les lois de Newton. Balistique.

Vous allez découvrir dans ce module les deux premières lois de Newton. Ceci vous permettra d'analyser le mouvement d'un point matériel dans le champ de la pesanteur (balistique).

Action et réaction. Balistique avec frottement.

Vous verrez ici la 3ème loi de Newton telle qu'il l'avait exprimée. Vous perfectionnerez votre analyse du mouvement d'un point matériel dans le champ de la pesanteur en considérant l'effet d'une force de frottement.

Objectifs de la dynamique. Oscillateur harmonique.

Comme tout système que l'on perturbe au voisinage d'un équilibre stable se comporte comme un oscillateur harmonique ce sujet est extrêmement important dans toutes sortes de domaines des sciences et de la technique. Ici vous allez apprendre à analyser les propriétés de ce modèle.

Accélération normale et tangentielle. Mouvement circulaire, vitesse angulaire.

Vous allez vous familiariser avec la nature vectoriel de la vitesse et de l'accélération.

Coordonnées cylindriques et sphériques. Vitesse et accélération.

Vous allez apprendre l'art d'exprimer une vitesse et une accélération vectorielles avec des coordonnées généralisées; ça permettra de modéliser plus facilement des systèmes avec des contraintes géométriques complexes

Clôture

Module d'information générale et de ressources (solutions des problèmes)

Overview

Ces quelques leçons de mécanique de Newton 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 À l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne, un cours de mécanique fait partie de la formation de tous les futurs ingénieurs et scientifiques. Il a pour but de leur apprendre à transcrire sous forme mathématique un phénomène physique, afin de pouvoir en formuler une analyse raisonnée. Cette partie couvrira notam

Skills

Reviews

Ce cours est vraiment intéressant surtout les expériences merci

Je vous félicite pour la qualité des présentations ainsi que la démarche générale suivi pour aborder un cours de mécanique.

Bonne présentation des systèmes de coordonnées. Cours pédagogique.

Petit problème de notation (xdot apparait correctement mais il faut écrire x_dot qui ne s'affiche pas correctement pour valider la question) sinon très bon cours. A recommander.

Nouvelles approches pour montrer et démontrer certains concepts et certaines formules utilisés pendant des années de façon consensuelle et automatique.