Travaux dirigés, version sérieuse

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Une intégrale, ça fait sérieux.
Mais on peut aussi raconter n’importe quoi
bien emballé dans des mathématiques luxueuses.

Le 11 septembre dernier, je proposais des travaux dirigés qui, bien que reposant uniquement sur des considérations de physique des plus sérieuses, étaient assez loin par leur fantaisie, mais également par la quantité de connaissances mises en œuvre pour les traiter, de ce qu’un enseignant d’université est en droit d’exiger de ses étudiants. Un “véritable” texte de travaux dirigés, en physique au moins, se doit de poser des questions relativement fermées portant sur quelques lois bien précises (celles vues en cours), et de faire appel à un minimum de compétences mathématiques en exigeant quelques calculs littéraux. Ce n’est certes pas au degré calculatoire que se mesure la bonne physique – il est possible d’en faire de très mauvaise en mobilisant des mathématiques luxueuses – mais il est certain que, depuis Newton, tout physicien doit maîtriser quelques notions de calcul infinitésimal.

Je vous propose donc aujourd’hui un “véritable” texte de travaux dirigés, tel qu’il peut être proposé à des étudiants de première année de physique dans le cadre d’un cours de mécanique du point. Cette discipline est la première à être enseignée dans le cursus de physique à l’université, en parallèle avec d’autres comme la thermodynamique ou l’optique géométrique. Elle constitue la base de nombreux autres champs de la mécanique, comme la mécanique des fluides ou la résistance des matériaux.

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