DYNAMIQUE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Solides en contact ponctuel

Solides en contact ponctuel
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Liaison rotoïde

Liaison rotoïde
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Liaison verrou

Liaison verrou
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Rotule

Rotule
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin


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 ou peuvent être éliminés pour ceux d'entre eux qui seraient inconnus a priori).

La notion d'effort est issue de l'expérience quotidienne : les contacts de l'homme avec son environnement. Au fur et à mesure du développement scientifique des conceptions mécaniques, on est arrivé à unifier la notion d'effort de contact et la notion d'action à distance en les regroupant dans un même concept.

Ces notions, relativement vagues, doivent être précisées à l'aide de principes qui, dans l'état actuel de la science classique, résument et idéalisent les propriétés générales que nous attribuons à la notion d'effort d'interaction entre ensembles matériels : association d'un torseur à des efforts exercés par un ensemble matériel sur un autre ensemble matériel, principe de réception (le torseur d'action sur une réunion est la somme des torseurs d'action sur chacun des éléments), principe de génération (le torseur d'action d'une réunion sur un ensemble est la somme des torseurs d'action de chacun des éléments sur cet ensemble). Parmi tous les efforts s'exerçant sur un ensemble matériel déterminé, le mécanicien est amené à établir une distinction entre les « efforts extérieurs » à l'ensemble matériel considéré (efforts exercés par le reste de l'Univers sur cet ensemble) et les « efforts intérieurs » (efforts exercés par les éléments de l'ensemble les uns sur les autres).

Le principe fondamental, sous sa forme la plus usuelle, s'applique justement à un ensemble matériel bien déterminé et ne fait intervenir que les efforts extérieurs : il s'exprime par l'égalité entre le torseur des efforts extérieurs et le torseur dynamique (qui a été défini en cinétique), il postule l'existence d'au moins un repère et d'au moins une [...]

1 2 3 4 5

pour nos abonnés,
l’article se compose de 15 pages




Écrit par :

  • : professeur au Conservatoire national des arts et métiers
  • : professeur à l'École nationale supérieure de l'enseignement technique

Classification


Autres références

«  DYNAMIQUE  » est également traité dans :

ALEMBERT JEAN LE ROND D' (1717-1783)

  • Écrit par 
  • Michel PATY
  •  • 2 878 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Le physicien et le mathématicien »  : […] En physique, d'Alembert s'est essentiellement consacré à l'étude de la mécanique et de l'astronomie, dans la suite de l'œuvre de Newton. S'il a consacré quelques mémoires à des problèmes d'optique et un essai tardif, en collaboration avec Bossut et Condorcet, à des Nouvelles Expériences sur la résistance des fluides , parues en 1777, ses recherches, de nature théorique, ont p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alembert-jean-le-rond-d/#i_20188

BALISTIQUE

  • Écrit par 
  • Jean GARNIER
  •  • 2 103 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Trajectoire balistique des obus »  : […] Pour écrire l'équation de la trajectoire d'un projectile tiré par un canon, il suffit d'appliquer le principe fondamental de la dynamique : la somme des forces extérieures appliquées au projectile est égale au produit de sa masse par la dérivée du vecteur vitesse V g du centre de gravité (F =  m  ( dV […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/balistique/#i_20188

CAUSALITÉ

  • Écrit par 
  • Raymond BOUDON, 
  • Marie GAUTIER, 
  • Bertrand SAINT-SERNIN
  •  • 12 999 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Le principe de causalité dans la physique classique »  : […] Schématiquement, c'est la forme de la trajectoire des astres (planètes, Soleil, étoiles) qui est le premier objet de la physique mathématique. Cette description du déplacement des planètes culmine dans l'œuvre de Ptolémée et, quatorze siècles plus tard, de Copernic. L'astronomie ne formule pas d'hypothèse sur la nature des astres ni sur les causes de leur mouvement : elle en étudie la forme et la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/causalite/#i_20188

FLUIDES MÉCANIQUE DES

  • Écrit par 
  • Jean-François DEVILLERS, 
  • Claude FRANÇOIS, 
  • Bernard LE FUR
  •  • 8 846 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Tenseur des contraintes »  : […] Lorsqu'un fluide est en mouvement, la résultante des efforts exercés par le fluide placé d'un côté d'un élément de surface sur le fluide placé de l'autre côté est une force élémentaire d F proportionnelle à l'aire d σ de l'élément de surface : τ est un vecteur, appelé contrainte du fluide, qui dépend de l'orientation de l'élément de surface. On montre q […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-des-fluides/#i_20188

FORME

  • Écrit par 
  • Jean PETITOT
  •  • 27 547 mots

Dans le chapitre « Logique transcendantale et mécanique rationnelle »  : […] Dans les Premiers Principes métaphysiques de la science de la nature , Kant explique fort bien pourquoi et comment l'idée d'une dynamique de l'intériorité substantielle de la matière doit être abandonnée. La mécanique doit décrire le mouvement comme manifestation spatio-temporelle de la matière. Comme nature et existence, la matière possède certes une intériorité substantiel […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/forme/#i_20188

FREDHOLM IVAR (1866-1927)

  • Écrit par 
  • Jean-Luc VERLEY
  •  • 320 mots

Mathématicien suédois dont le nom reste attaché à la théorie des équations intégrales. Né à Stockholm, Fredholm obtint son doctorat ès sciences à Uppsala en 1898, puis il fut attaché comme maître de conférences de physique mathématique à l'université de Stockholm. Il conserva ce poste jusqu'à sa nomination, en 1906, comme professeur de mécanique rationnelle et de physique mathématique à la même un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ivar-fredholm/#i_20188

GIRATION RAYON DE

  • Écrit par 
  • Jean-Marc BRISSAUD
  •  • 68 mots

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 = k 2 A. On définit de la même façon un rayon de giration au […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayon-de-giration/#i_20188

HASARD & NÉCESSITÉ

  • Écrit par 
  • Ilya PRIGOGINE, 
  • Isabelle STENGERS
  • , Universalis
  •  • 9 586 mots

Dans le chapitre « Les grands systèmes de Poincaré : une physique de l'événement »  : […] Le théorème publié par Poincaré en 1892, qui a sonné le glas de l'ambition de réduire l'ensemble des systèmes au modèle unique du système intégrable, mettait au premier plan la notion de résonance. On ne peut ici entrer dans des détails trop techniques, mais il faut cependant souligner que Poincaré se fondait sur un théorème dynamique qui montre que tout système intégrable peut être représenté d' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hasard-et-necessite/#i_20188

LICHNEROWICZ ANDRÉ (1915-1998)

  • Écrit par 
  • Jean-Luc VERLEY
  •  • 597 mots

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 professeur de physique mathématique au Collège de Fran […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/andre-lichnerowicz/#i_20188

MASSE, physique

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 054 mots
  •  • 1 média

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, ébauché par Galilée, puis par Descartes, et énoncé par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse-physique/#i_20188

MÉCANIQUE - Mécanique analytique

  • Écrit par 
  • Francis HALBWACHS, 
  • Jean-Marie SOURIAU
  •  • 3 807 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Principe des travaux virtuels »  : […] On s'intéresse ici à l'étude d'un système dynamique classique, c'est-à-dire d'un assemblage de k points matériels qui peuvent être soumis à des liaisons (exemples : certains points peuvent être astreints à se mouvoir sur une courbe ou une surface donnée ; deux points peuvent être liés de sorte que leur distance reste constante ; et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-mecanique-analytique/#i_20188

MÉCANIQUE - Mécanismes

  • Écrit par 
  • Robert LE BORZEC
  •  • 1 832 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Analyse d'un mécanisme »  : […] Les méthodes d'analyse rigoureuse qui permettent de prouver qu'un mécanisme, défini comme un ensemble de solides assemblés entre eux, fonctionne correctement ou qui conduisent à bâtir un mécanisme répondant aux besoins utilisent soit la cinématique, soit la dynamique des solides. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-mecanismes/#i_20188

MÉCANIQUE SPATIALE

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre CARROU
  •  • 6 668 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Les lois fondamentales »  : […] Dans un repère inertiel, ou galiléen, il y a proportionnalité entre la force  F qui est appliquée à une particule de masse  m et l'accélération γ qui en résulte ; il s'agit de l' équation fondamentale de la dynamique  : Dans un repère non galiléen, l'accélération absolue γ a est la somme de trois accélérations : l'accélération r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-spatiale/#i_20188

MOUVEMENT

  • Écrit par 
  • Françoise BALIBAR
  •  • 6 897 mots

Dans le chapitre « Newton ou comment fonder une dynamique compatible avec la cinématique »  : […] Pour nécessaire qu'elle ait été historiquement, l'introduction de la cinématique n'est qu'une étape dans le développement de la conception moderne du mouvement. Une fois la « nature du mouvement » établie, restait à expliquer les phénomènes correspondants à partir de leurs causes ; autrement dit, restait à édifier une dynamique sur les ruines de celle de l'École. À vrai dire, ce n'était pas là la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mouvement/#i_20188

NEWTON ISAAC (1642-1727)

  • Écrit par 
  • Michel PATY
  •  • 4 663 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La gravitation universelle et les « Principia » »  : […] Si Newton conçut l'idée d'une gravitation universelle et la loi de l'inverse carré des distances pour sa force dès ses « années merveilleuses », quand il s'intéressait déjà aux mouvements curvilignes et au problème de la Lune, il ne donna cependant tout leur développement à ses conceptions que dans la période décisive qui va de 1679 à 1684, sous la stimulation de Hooke, de Flamsteed, de Halley . I […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/isaac-newton/#i_20188

PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes

  • Écrit par 
  • Roland OMNÈS
  •  • 10 729 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Moyen Âge et Renaissance »  : […] Le Moyen Âge est une période riche en spéculations et en analyses ainsi qu'en inventions techniques ; il ne donne cependant lieu à aucun progrès décisif. À la Renaissance, c'est l' astronomie qui, la première, prend un vigoureux essor. L'hypothèse héliocentrique, remise au jour par Copernic, permet d'analyser les mouvements des planètes, et Tycho Brahe, grâce à l'utilisation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-les-fondements-et-les-methodes/#i_20188

POINCARÉ HENRI (1854-1912)

  • Écrit par 
  • Gérard BESSON, 
  • Christian HOUZEL, 
  • Michel PATY
  •  • 6 143 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Mécanique céleste et systèmes dynamiques »  : […] Étudiant, en 1885, le comportement d'une masse fluide en rotation dans un champ de forces, Poincaré analysa de manière systématique les conditions d'équilibre, en utilisant le développement en séries des périodes d'une fonction elliptique. Il put mettre en évidence que, dans une même série, ces figures dépendent d'un paramètre variable, qui détermine le type de la figure d'équilibre. À chaque fig […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/henri-poincare/#i_20188

RELATIVITÉ - Relativité générale

  • Écrit par 
  • Thibault DAMOUR, 
  • Stanley DESER
  •  • 12 096 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Masse inertielle et masse gravitationnelle »  : […] Le fait expérimental fondamental qui a conduit à la relativité générale est l'égalité entre la masse inertielle et la masse gravitationnelle. Les expériences de Galilée sur la chute des corps suggéraient déjà que l'accélération due au champ de gravitation de la Terre est indépendante de la masse et de la nature des corps. Les premières expériences modernes démontrant cette égalité avec une haute […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/relativite-relativite-generale/#i_20188

SÉISMES ET SISMOLOGIE - Le génie parasismique

  • Écrit par 
  • Philippe GUÉGUEN
  •  • 8 872 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre «  Comportement sismique d'une structure »  : […] L'objectif principal d'une étude de dynamique des structures est la détermination de l'histoire dans le temps de ses déplacements lorsqu'elle subit un chargement donné et variable dans le temps. Les déplacements d'un corps solide soumis à un chargement dynamique sont obtenus au moyen d'expressions mathématiques, appelées équations dynamiques du mouvement. Elles doivent tenir compte des lois de co […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/seismes-et-sismologie-le-genie-parasismique/#i_20188

UNITÉS SYSTÈMES D'

  • Écrit par 
  • Gérard FOURNET
  •  • 3 002 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Dynamique »  : […] La loi fondamentale de la dynamique établit une relation entre deux grandeurs que l'on n'a pas encore rencontrées : la masse m et la force F  ; en effet, dans un repère galiléen, la force F agissant sur un mobile de masse m est égale à la dérivée temporelle de la quantité de mouvement m V […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/systemes-d-unites/#i_20188

VOL MÉCANIQUE DU

  • Écrit par 
  • Marcel BISMUT, 
  • Huu Thanh HUYNH, 
  • Jean-Claude WANNER
  •  • 7 942 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Qualités de vol »  : […] Les analyses de qualité de vol tendent à évaluer quantitativement la facilité avec laquelle un avion peut être contrôlé dans diverses circonstances. Cet objectif pose d'emblée le problème de la connaissance du pilote humain, à peine cerné aujourd'hui encore. Si les études de qualités de vol parviennent à couvrir très correctement la dynamique de l'avion en « boucle ouverte » ou muni de systèmes a […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-du-vol/#i_20188

Voir aussi

Pour citer l’article

Michel CAZIN, Jeanine MOREL, « DYNAMIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/dynamique/