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MÉCANIQUE Histoire de la mécanique

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« Au commencement était la mécanique. » Ce mot du physicien allemand Max von Laue dans son Histoire de la physique (1953 ; trad. de Geschichte der Physik, 1946) est profondément vrai.

L'homo faber a multiplié depuis des temps immémoriaux les moyens d'agir en annexant au service de ses facultés naturelles des instruments matériels et a manifesté ainsi son caractère unique parmi les êtres vivants. L'ensemble des procédés et des outils à l'aide desquels l'homo sapiens ne cesse d'accroître sa puissance et de modifier la situation de son espèce dans l'Univers est l'un des éléments significatifs de sa nature, aussi mystérieuse que privilégiée, et la connaissance de cet ensemble et de son évolution est essentielle à la réflexion que l'homme porte sur lui-même.

Mais l'histoire correspondant à ce vaste objet relève à la fois de l'examen des produits concrets de la fabrication et de l'étude des raisons que l'intelligence a progressivement insérées dans cette activité. Et le nom de mécanique, qui vient de la langue grecque, recouvre ces deux aspects du phénomène humain, distincts bien que liés entre eux. Cette histoire commence seulement à disposer des dossiers nécessaires à son élaboration, dossiers qui sont d'ailleurs encore incomplets pour le monde non occidental.

On ne saurait prétendre, en quelques pages, aller au-delà d'une ébauche, où le deuxième aspect évoqué ci-dessus, celui de la spéculation théorique, prend nécessairement et très largement le pas sur le premier, celui de la pratique et de la technique.

Le bouleversement de la civilisation qui s'est étendu sur toute la surface du globe est parti de l'Europe où son origine se situe incontestablement dans le phénomène de la science positive tel qu'il apparaît au xvii^e et au xviii^e siècle. Or ce phénomène lui-même est dominé par le modèle que la science mécanique naissante a fourni à toutes les autres spéculations théoriques, puis par les moyens d'appréhension intellectuelle que le développement de cette science a mis à la disposition de l'esprit, jusqu'à ce qu'enfin l'univer […]

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MÉCANIQUE: Écrit par : Universalis
La mécanique est la science ayant pour objet les forces et les mouvements. Pour cela, elle est habituellement distribuée en deux domaines : la cinétique, qui s'occupe de la description du temps et de l'espace, et la dynamique, qui a pour objet l'étude des mouvements sur ces forces. Pour cela, la mécanique est probablement la plus ancienne… Lire la suite
MÉCANIQUE - Mécanique analytique: Écrit par : Francis HALBWACHS, Jean-Marie SOURIAU
La mécanique analytique représente une approche de la mécanique rationnelle qui s'est développée, à partir des travaux de Maupertuis (1744), dans un certain isolement par rapport aux autres branches de la mécanique et de la physique. Le point de départ en est le « principe de moindre action », qui permet de déterminer le mouvement d'un point… Lire la suite
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MÉCANIQUE - Mécanismes: Écrit par : Robert LE BORZEC
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ACTION & RÉACTION, physique: Écrit par : Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
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BALISTIQUE: Écrit par : Jean GARNIER
Dans le chapitre "Balistique extérieure" : … *La balistique extérieure peut être considérée comme une branche de la mécanique rationnelle. À ce titre, elle cherche à mettre sous forme d'équation le mouvement d'un projectile tiré par une bouche à feu ou celle d'un missile autopropulsé. L'étude comporte le mouvement du centre de gravité du projectile et son mouvement autour de son centre de… Lire la suite
CAUSALITÉ: Écrit par : Raymond BOUDON, Marie GAUTIER, Bertrand SAINT-SERNIN
Dans le chapitre "Le principe de causalité dans la physique classique" : … : les corps s'attirent en raison de leur masse et en raison inverse du carré de leur distance. *L'explication causale se moule sur les principes de la mécanique newtonienne, qui, en philosophie, inspire très directement la réflexion de Kant et sa définition de la causalité. Quel est ce mode d'explication, et comment entend-il la notion de cause… Lire la suite
CINÉMATIQUE: Écrit par : Michel CAZIN, Jeanine MOREL
La *cinématique est la théorie qui, à l'intérieur de la mécanique, a pour objet la description des mouvements des systèmes matériels. Deux notions sont absolument indispensables à l'élaboration de la cinématique sous sa forme classique : celle de solide invariable et celle de temps… Lire la suite
CINÉTIQUE DES FLUIDES THÉORIE: Écrit par : Jean-Loup DELCROIX
Dans le chapitre "Collision binaire élastique" : … *Pour décrire une collision binaire élastique, on peut tout d'abord utiliser les méthodes de la mécanique classique, non relativiste. On assimile les deux particules qui entrent en collision à des masses ponctuelles qui interagissent par l'intermédiaire d'une force centrale dérivant d'un potentiel Φ(r) ; celui-ci ne dépend que de… Lire la suite
COUPLE, mécanique: Écrit par : Universalis
… *Système de deux forces antiparallèles (même direction et sens opposé), de même grandeur, agissant en deux points distincts. Un couple est caractérisé par son moment C, qui est égal au produit de la grandeur commune des forces par la distance entre leurs supports. Le seul effet d'un couple est de créer ou d'empêcher un mouvement de rotation… Lire la suite
DELAUNAY CHARLES EUGÈNE (1816-1872): Écrit par : Bruno MORANDO
… *Né à Lusigny (Aube), l'astronome français Charles Eugène Delaunay meurt accidentellement à Cherbourg, noyé au cours d'une promenade en barque. Son père, géomètre, et sa mère, fille de cultivateur, s'établirent à Ramerupt en 1818. Charles Delaunay fit ses études au collège de Troyes et entra à l'École polytechnique en 1834. Il en sortit major en… Lire la suite
DÉTERMINISME: Écrit par : Étienne BALIBAR, Pierre MACHEREY
Dans le chapitre "Le modèle mécanique du déterminisme" : … nous avons vu qu'elle renvoie aussi à la donnée préalable des « conditions physico-chimiques ». *Il s'ensuit que toute explication repose aussi sur un « déterminisme » antérieur qui, pour l'ensemble des sciences naturelles, fonctionne comme un fondement et un modèle : le déterminisme mécanique. Il est à la fois, et contradictoirement, l… Lire la suite
DYNAMIQUE: Écrit par : Michel CAZIN, Jeanine MOREL
*La dynamique introduit la notion d'effort s'exerçant sur un ensemble mécanique. Son but est de relier les efforts aux mouvements possibles de cet ensemble (en permettant de calculer les efforts, si l'on connaît le mouvement, ou, inversement, de déterminer le mouvement, si les efforts sont donnés… Lire la suite
EINSTEIN ALBERT (1879-1955): Écrit par : Michel PATY
Dans le chapitre "Relativité restreinte" : … de Maxwell. Il érigeait ces deux propositions fondamentales, appartenant respectivement à la *mécanique et à l'électromagnétisme, en principes transcendant ces deux théories et servant de guides pour leur reformulation. Elles sont incompatibles si l'on conserve l'addition galiléenne des vitesses ; Einstein trouva la solution dans une… Lire la suite
ÉNERGIE - La notion: Écrit par : Julien BOK
Dans le chapitre " Énergie mécanique" : … *On dit qu'une force appliquée à une particule située en M travaille, lorsque cette particule se déplace dans une direction différente de la perpendiculaire à cette force. Si dM est le déplacement de la particule, le travail dW de la force F qui lui est appliquée est, par définition, dW… Lire la suite
ÉPROUVETTE, mécanique: Écrit par : Alain LE DOUARON
… *Échantillon permettant l'étude d'une propriété spécifique d'un matériau, la vérification de sa qualité, de son usinage, de sa fabrication. Les éprouvettes, de formes diverses, sont adaptées aux essais (traction, compression, cisaillement, fatigue en flexion...). On pratique des essais de formes spéciales pour des pièces soumises à des… Lire la suite
ESPACE-TEMPS: Écrit par : Jean-Pierre PROVOST, Marie-Antoinette TONNELAT, Universalis
La *mécanique classique, sous la forme mathématique rigoureuse que lui a donnée Newton, repose sur les deux concepts fondamentaux d'espace et de temps absolus : un événement ponctuel est parfaitement déterminé lorsqu'on connaît sa position dans l'espace, identifié à l'espace euclidien à trois dimensions, et sa date.… Lire la suite
FLUIDES MÉCANIQUE DES: Écrit par : Jean-François DEVILLERS, Claude FRANÇOIS, Bernard LE FUR
*La mécanique des fluides constitue l'extension de la mécanique rationnelle à une classe de milieux continus dont les déformations peuvent prendre des valeurs aussi grandes que l'on veut. On désigne sous le nom général de fluides des corps matériels, gaz, liquides et plasmas, qui peuvent se mettre sous une… Lire la suite
FORME: Écrit par : Jean PETITOT
Dans le chapitre "La disjonction transcendantale entre phénoménologie et physique" : … théoriser comme des structures qualitatives émergeant de l'intériorité substantielle de la matière. *Or c'est précisément cette dernière voie qui a été barrée par le triomphe du mécanisme aux xvii^e et xviii^e siècles. Si la physique de la matière se réduit à une mécanique de points matériels en interaction,… Lire la suite
FROTTEMENT: Écrit par : Jacques-Jean CAUBET, Jean POLTI
Dans le chapitre "Typologie des frottements" : … *Le cas le plus général est celui du « frottement de glissement ». Si l'on désigne par F la force, parallèle au plan tangent commun aux corps A et B, nécessaire pour obtenir le glissement de A par rapport à B, le coefficient global de frottement de glissement f est égal à F/N ( a) ; c'est un scalaire. Il y a frottement de pivotement lorsqu'… Lire la suite
GIRATION RAYON DE: Écrit par : Jean-Marc BRISSAUD
… *Il existe une relation entre l'aire (ou la masse) d'une figure et son moment d'inertie par rapport à une droite. Si I est le moment d'inertie d'une figure dont l'aire est A, on appelle rayon de giration de cette figure par rapport à cette droite le nombre k, tel que I = k²A. On définit de la même façon un rayon de… Lire la suite
GYROSCOPES & GYROMÈTRES: Écrit par : Jean-Claude RADIX
Dans le chapitre "Le phénomène gyroscopique" : … *Considérons une toupie t (synonyme de rotor) portée par un anneau A. Le comportement et les réactions de cette toupie lorsqu'elle est en rotation rapide autour de son axe Δ peuvent être assez facilement compris en admettant les approximations suivantes : – son moment cinétique H⃗ est parallèle à Δ, en raison de la grande vitesse de rotation de t… Lire la suite
HASARD & NÉCESSITÉ: Écrit par : Ilya PRIGOGINE, Isabelle STENGERS, Universalis
Dans le chapitre " Retour aux origines" : … mondes possibles, renvoie à Dieu, mais ce qui y arrive est soumis à une nécessité immanente que la *mécanique galiléenne a pu expliciter lorsqu'elle a soumis la description de la chute des corps au principe de causalité. Dans ce cas, en effet, les phénomènes se sont laissé décrire, comprendre et mesurer à partir du principe d'égalité entre la cause… Lire la suite
ISOTROPIE & ANISOTROPIE: Écrit par : Viorel SERGIESCO
… *Au sens général du terme, une grandeur physique (macroscopique ou microscopique) est anisotrope, ou isotrope, selon qu'elle dépend ou non de la direction suivant laquelle on la mesure. Ainsi, la densité d'un corps homogène ou la fonction de distribution des vitesses à l'équilibre thermodynamique sont des grandeurs isotropes, tandis que… Lire la suite
LEVI-CIVITA TULLIO (1873-1941): Écrit par : Jean-Luc VERLEY
… *Mathématicien italien dont les travaux portent sur la géométrie différentielle, la mécanique, l'hydrodynamique et la physique mathématique. Né à Padoue, il fit ses études à l'université de cette ville, où il devint professeur. En 1918, il fut nommé à l'université de Rome, où il occupa successivement les chaires d'analyse supérieure, puis de… Lire la suite
LIAPOUNOV ALEXANDRE MIKHAÏLOVITCH (1857-1918): Écrit par : Universalis
… *Mathématicien et physicien russe, membre de l'Académie des sciences. Après des études à l'université de Saint-Pétersbourg, il est assistant puis professeur à l'université de Kharkov. En 1902, il est nommé professeur à l'université de Saint-Pétersbourg. Élève de P. L. Tchebychev, c'est le représentant le plus remarquable de l'école mathématique… Lire la suite
LICHNEROWICZ ANDRÉ (1915-1998): Écrit par : Jean-Luc VERLEY
… *Mathématicien français dont les travaux portent sur la géométrie différentielle, la mécanique et la physique mathématique. Né le 21 janvier 1915 à Bourbon-L'Archambault (Allier), élève de l'École normale supérieure, André Lichnerowicz a enseigné dans les universités de Strasbourg (1941-1949), puis de Paris (1949-1952). De 1952 à 1986, il a été… Lire la suite
LITHOSPHÈRE: Écrit par : Marc DAIGNIÈRES, Adolphe NICOLAS
Dans le chapitre "La lithosphère mécanique" : … *Identifiée aux plaques, la lithosphère mécanique représente la partie superficielle du globe qui est capable de subir des déplacements horizontaux importants par rapport aux zones profondes – de l'ordre de 100 kilomètres par million d'années – dans un mouvement quasi rigide, avec des taux de déformation ˙ε inférieurs de plus de trois ordres de… Lire la suite
MACHINE: Écrit par : Sophie JANKÉLÉVITCH
… *La machine est une réalité technique qui joue un rôle dans la production, mais c'est aussi une réalité humaine et sociale qui a des effets profonds sur la vie matérielle des hommes, sur l'organisation du travail et les rapports sociaux. Ce dernier aspect alimente depuis Aristote la réflexion des philosophes dont l'attitude vis-à-vis de la machine s… Lire la suite
MASSE, physique: Écrit par : Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, Bernard PIRE
Dans le chapitre "Masse et inertie" : … Il *existe une autre caractérisation de la masse d'un corps à partir de son comportement dynamique. L'expérience courante l'indique aussi bien : plus la masse (quantité de matière) d'un objet est grande, plus il est difficile de le mettre en mouvement ou de l'arrêter, autrement dit, de modifier son état de mouvement. Le principe de l'inertie,… Lire la suite
MÉCANIQUE - Mécanique analytique: Écrit par : Francis HALBWACHS, Jean-Marie SOURIAU
*La mécanique analytique représente une approche de la mécanique rationnelle qui s'est développée, à partir des travaux de Maupertuis (1744), dans un certain isolement par rapport aux autres branches de la mécanique et de la physique. Le point de départ en est le « principe de moindre… Lire la suite
MÉCANIQUE SPATIALE: Écrit par : Jean-Pierre CARROU
Dans le chapitre "Les lois fondamentales" : … *Dans un repère inertiel, ou galiléen, il y a proportionnalité entre la force F⃗ qui est appliquée à une particule de masse m et l'accélération γ⃗ qui en résulte ; il s'agit de l'équation fondamentale de la dynamique : Dans un repère non galiléen, l'accélération absolue γ⃗a est la somme de trois accélérations :… Lire la suite
OBJET: Écrit par : Gilles Gaston GRANGER
Dans le chapitre "L'objet scientifique irréductible à l'objet perçu" : … où une discipline se constitue radicalement comme scientifique. L'exemple classique est celui de la *mécanique, théorie du mouvement. C'est en effet seulement lorsqu'un concept de mouvement a été formé par abandon des notions richement intuitives de changements qualitatifs, de naissance, de corruption qu'ont pu être formulés des axiomes simples et… Lire la suite
PENDULES & MOUVEMENTS PENDULAIRES: Écrit par : Michel CAZIN
*On appelle pendule un solide pesant soumis à une liaison rotoïde parfaite ou cylindrique par rapport à un repère de référence quelconque (λ), l'axe du rotoïde ne passant pas par le centre d'inertie G de ce solide (S). Depuis Huygens, la notion de pendule a joué un rôle important dans le développement de la… Lire la suite
RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX: Écrit par : Jean LEMAITRE
… est l'aspect « analyse » de la résistance des matériaux ; il fait appel à plusieurs branches de la *mécanique. La mécanique générale fournit les méthodes permettant de déterminer les efforts (forces et moments) agissant sur chaque élément pris isolément et considéré comme indéformable. La mécanique des solides (cf. dynamique… Lire la suite
STABILITÉ: Écrit par : Michel CAZIN
*Pour un ensemble mécanique (D), dont la situation par rapport à un repère galiléen (g) est caractérisée par la donnée de n paramètres géométriques indépendants (q1, ..., qi, ..., qn), la connaissance des conditions initiales et des… Lire la suite
STATISTIQUE MÉCANIQUE: Écrit par : Berni J. ALDER, Bernard JANCOVICI
Dans le chapitre "Fondements" : … On part de la *mécanique microscopique à laquelle obéissent les particules constitutives du système qu'on veut étudier. En principe, c'est la mécanique quantique, et elle engendrera une mécanique statistique quantique. En fait, la mécanique classique est souvent une approximation suffisante (par exemple, pour décrire les mouvements de… Lire la suite
SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique: Écrit par : Paul GLANSDORFF
… *On attribue volontiers en physique le nom de système au modèle stylisé d'un milieu naturel en vue de simplifier son étude théorique. Le solide strictement indéformable, le fluide incompressible et le gaz parfait sont des exemples classiques de tels systèmes. En particulier, un système fermé désigne une portion invariable de matière ou, de la même… Lire la suite
UNITÉS SYSTÈMES D': Écrit par : Gérard FOURNET
Pour progresser dans la connaissance d'un phénomène quelconque, il faut essayer d'avoir un point de vue quantitatif sur les grandeurs mises en jeu : classiquement, mesurer une grandeur consiste à la comparer à une grandeur de même nature choisie comme unité. Cette opération est parfois très simple : la mesure x d'une longueur l … Lire la suite
VIBRATIONS MÉCANIQUES: Écrit par : Michel CAZIN
*On dit qu'un ensemble mécanique est le siège de vibrations s'il est animé de petits mouvements au voisinage d'une position d'équilibre. Une vibration est définie à l'aide de une ou de plusieurs fréquences ; elle est également caractérisée par son amplitude. La vibration la plus… Lire la suite
VOL MÉCANIQUE DU: Écrit par : Marcel BISMUT, Huu Thanh HUYNH, Jean-Claude WANNER
… aérodynamique du fluide traversant le moteur (hélice, réacteur, fusée, par exemple). L'étude de la *mécanique du vol comprend habituellement deux parties : – le calcul des performances, qui traite de la trajectoire du centre de gravité ; – l'étude des qualités de vol, qui traite plus particulièrement du mouvement du véhicule autour du centre de… Lire la suite
VOLTERRA VITO (1860-1940): Écrit par : Jean-Luc VERLEY
… *Mathématicien italien, né à Ancône et mort à Rome, dont les travaux portent sur l'analyse mathématique et ses applications à la mécanique, la physique et la biologie. Vito Volterra fit ses études à Florence, puis à Pise et enseigna successivement à Pise, Turin et, enfin, Rome, où il succéda à E. Beltrami, en 1900. Volterra est le créateur de l'… Lire la suite

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