Mécanique

Mécanique : encyclopédie physique

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Dans le langage courant, la mécanique est le domaine de tout ce qui produit ou transmet un mouvement, une force, une déformation : machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, etc.).

On parle ainsi de mécanique générale, de génie mécanique, de mécanique automobile, de sports mécaniques, de mécanique navale, de mécanique céleste, de mécanique quantique, de résistance mécanique des matériaux, etc.

Sommaire

[modifier] Histoire

La science mécanique est la fusion, réalisée par Isaac Newton, de la physique et de l'astronomie. Du point de vue historique, donc, la physique est une partie de la mécanique.^{[citation nécessaire]}.

De nos jours, il est convenu, dans le milieu universitaire, d'ignorer cette évolution, et de présenter les lois de la mécanique comme relevant de la « physique ». Selon certains, ce parti pris n'est pas neutre et serait contraire au fait historique^{[réf. nécessaire]}.

[modifier] Savants mécaniciens

Galilée
Blaise Pascal
Isaac Newton
Joseph-Louis Lagrange
William Hamilton
Carl Jacobi
Henri Poincaré

[modifier] Sciences

La mécanique est la branche de la science qui étudie le mouvement des systèmes matériels et leurs déformations, en relation avec les forces qui provoquent ou modifient ce mouvement ou ces déformations.
Elle peut être considérée comme une partie de la physique.

[modifier] Les sciences mécaniques

La mécanique a pour but de décrire et prévoir les mouvements de matières inertes, de corps célestes ou quantiques ou d'organismes vivants et comprend notamment :

la mécanique classique, dite aussi newtonienne qui traite de l'étude cinématique (étude du mouvement sans s'intéresser à sa cause), statique et dynamique d'un système, que ce soit un système simple (mécanique du point) ou un système complexe (mécanique générale) ;
la mécanique céleste qui étudie les mouvements des corps célestes ; on trouve aussi le terme de mécanique spatiale pour désigner l'étude des objets spatiaux tels les satellites artificiels ;
La mécanique statistique qui étudie des systèmes à grand nombre de composants, comme par exemple les gaz, composés de milliards de molécules ;
la mécanique physique qui traite les systèmes qui ont des comportements physiques comme la mécanique des fluides, la mécanique des milieux continus, correspondant à une mécanique des systèmes déformables ;
la mécanique quantique qui traite du comportement des systèmes physiques à l'échelle des particules ;
la mécanique relativiste qui traite les systèmes se déplaçant à des vitesses proches de celle de la lumière ;
la mécanique statique qui est la branche de la physique étudiant les systèmes mécaniques au repos dans un repère galiléen ;
La biomécanique qui traite de la déformation des corps vivants, notamment du corps humain par exemple en situation de chocs (exemple : crash véhicule) ou d'accélérations importantes (exemple : combat aérien);
l'acoustique physique qui est la branche de la mécanique étudiant les petits mouvements de vibration dans les solides, les liquides ou les gaz ;
la mécatronique qui traite de l'ingénierie d'objets mécaniques actifs, dont la cinématique, les déformations, les comportements dynamiques sont mesurés voire controlés par des dispositifs électroniques (exemple : capteurs, calculateurs, actionneurs) et numériques (exemple : logiciels).

[modifier] Les unités de mesure

Les unités du système international utilisées en mécanique sont principalement:

La seconde (s) : unité de temps, (pour mesurer des durées)

Le mètre (m) : unité de longueur (pour mesurer notamment des positions)

Le mètre par seconde (m/s noté aussi m.s^-1) : unité de vitesse (pour mesurer l'accroissement de position par seconde)

Le mètre par seconde par seconde (m/s/s noté aussi m.s^-2) : unité d'accélération (pour mesurer l'accroissement de vitesse par seconde)

Le kilogramme (kg) : unité de masse et de quantité de matière (exemple : une mole d'eau de masse 18 g comprend 6,02 x 10²³ molécules H₂O)

Le newton (N) : unité de force (exemple : la force exercée par la Terre sur une masse de 1 kg vaut 9,81 N)
- Quand on appuie sur le poussoir de son stylo = 1 N
- Quand on pousse avec le pied sur la pédale de son vélo = 100 N
- Ce que produit un moteur de fusée sur les gaz qu'il éjecte = 10 000 000 N^[1]

Le joule (J) : unité de travail et d'énergie (valant 1 N.m soit une force de 1 N travaillant sur 1 m)
Le watt (W) : unité de puissance (valant 1 J/s soit un travail de 1 J produit par seconde)

[modifier] Technologies et techniques

La mécanique est également l'ensemble des technologies et des techniques, qui permettent de concevoir et de réaliser des pièces ainsi que des ensembles mécaniques.