En raison de limitations techniques, la typographie souhaitable du titre, « Mécanique 2 (PCSI) : Loi du moment cinétique : Théorèmes des moments cinétiques relativement à un point ou un axe fixes Mécanique 2 (PCSI)/Loi du moment cinétique : Théorèmes des moments cinétiques relativement à un point ou un axe fixes », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.
La notion de moment cinétique n'étant au programme de physique de P.C.S.I. que dans son aspect newtonien, nous nous plaçons, dans ce chapitre, dans le cadre de la dynamique newtonienne.
Expression de la relation fondamentale de la dynamique newtonienne (r.f.d.n.) appliquée à un point matériel relativement à un point fixe
Expression de la relation fondamentale de la dynamique newtonienne (r.f.d.n.) appliquée à un point matériel M relativement à un point fixe O dans le référentiel d'étude galiléen
Partant de la r.f.d.n. [1] appliquée au point matériel de masse dans le référentiel d'étude galiléen, Partant de la r.f.d.n. «» [2] dans laquelle est la quantité de mouvement du point matériel à l'instant dans le référentiel et Partant de la r.f.d.n. «» dans laquelle l'ensemble des forces appliquées au point , Partant de la r.f.d.n. on multiplie vectoriellement à gauche chaque membre de l'équation par étant, pour l'instant, un point quelconque [3] de Partant de la r.f.d.n. on multiplie vectoriellement à gauche «» qui se réécrit Partant de la r.f.d.n. on multiplie vectoriellement à gauche «» par distributivité de la multiplication vectorielle par rapport à l’addition vectorielle [4] ; Partant de la r.f.d.n. avec fixe dans , le 2nd membre de la relation «» est la dérivée temporelle du vecteur moment cinétique de par rapport à à l'instant dans , Partant de la r.f.d.n. avec fixe dans , le 2nd membre de la relation «» est «» avec en effet : Partant de la r.f.d.n. avec fixe dans , le 2nd membre de la relation «» est « où étant un point fixe dans , Partant de la r.f.d.n. avec fixe dans , le 2nd membre de la relation «» est « est le vecteur position de à l'instant dans et par suite Partant de la r.f.d.n. avec fixe dans , le 2nd membre de la relation «» est « est le vecteur vitesse de à l'instant dans égal à » en Partant de la r.f.d.n. avec fixe dans , le 2nd membre de la relation «» est « est le vecteur vitesse de à l'instant dans cinétique newtonienne [5] Partant de la r.f.d.n. avec fixe dans , le 2nd membre de la relation «» est « d'où «» [6] et par suite Partant de la r.f.d.n. avec fixe dans , le 2nd membre de la relation «» est «» [2] ; Partant de la r.f.d.n. le 1er membre de la relation «» étant égal à la somme des vecteurs moments des forces appliquées à par rapport à «» [2] Partant de la r.f.d.n. l'expression de la r.f.d.n. [1] appliquée à un point matériel relativement à un point fixe dans galiléen selon «[2] Partant de la r.f.d.n. l'expression de la r.f.d.n. appliquée à un point matériel relativement à un point fixe dans galiléen selon « si est un point fixe de galiléen ».
Causes de modification du vecteur moment cinétique du point matériel M par rapport à un point origine O fixe dans le référentiel d’étude
D'après l'expression de la r.f.d.n. [1] appliquée à un point matériel relativement à un point fixe dans un référentiel galiléen «» [2] et D'après l'expression de tout théorème de la dynamique d'un point matériel dans un référentiel galiléen [2],
nous pouvons affirmer que « les moments vectoriels des forces appliquées au point matériel calculés par rapport au point origine fixe dans à savoir » sont nous pouvons affirmer que « les causes de modification du moment cinétique vectoriel du point par rapport à ce même point origine fixe dans à savoir » [2].
Complément, expression de la relation fondamentale de la dynamique newtonienne (r.f.d.n.) appliquée à un point matériel M relativement à un point mobile A dans le référentiel d'étude galiléen
La relation [7] étant établie pour quelconque [3] est donc valable sous cette forme pour mobile dans le référentiel galiléen «» [2] ;
La relation étant établie pour quelconque remarque : dans la suite, pour distinguer plus nettement le cas d'un point origine fixe ou mobile dans le référentiel galiléen, nous noterons La relation étant établie pour quelconque remarque : dans la suite, le point origine « quand ce dernier est mobile dans », réservant la notation « quand ce dernier y est fixe » d'où La relation étant établie pour quelconque remarque : dans la suite, «» [2] ;
La relation étant établie pour quelconque toutefois, avec mobile dans le référentiel galiléen, «» est a priori « de » en effet : La relation étant établie pour quelconque toutefois, avec La relation étant établie pour quelconque toutefois, [8] par relation de Chasles [9][2] La relation étant établie pour quelconque toutefois, par relation de Chasles en cinétique newtonienne [5], La relation étant établie pour quelconque toutefois, d'où «» [10] soit La relation étant établie pour quelconque toutefois, d'où «» dont on déduit La relation étant établie pour quelconque toutefois, d'où «» [2] ;
La relation étant établie pour quelconque «» étant la somme des vecteurs moments des forces appliquées à par rapport à mobile dans galiléen c.-à-d. La relation étant établie pour quelconque «» [2], on en déduit La relation étant établie pour quelconque l'expression de la r.f.d.n. [1] appliquée à un point matériel relativement à un point mobile dans galiléen sous la forme La relation étant établie pour quelconque «» [2] «» [2].
Théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un point matériel
Théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un point matériel M dans le référentiel d'étude galiléen
Dans un référentiel galiléen et prenant pour origine des vecteurs moments un point fixe dans , Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant par rapport à des forces appliquées à un point matériel à l'instant , Dans un référentiel galiléen «» est égal à la dérivée temporelle du vecteur moment cinétique de Dans un référentiel galiléen «» est égal à la dérivée temporelle par rapport au même point au même instant , Dans un référentiel galiléen «» est égal à «» soit mathématiquement
Cas où M décrit, dans le référentiel d'étude galiléen, un mouvement circulaire d’axe « Δ », de centre « C », de rayon R et de vecteur rotation instantanée donné
Le vecteur moment cinétique d'un point matériel en mouvement circulaire d'axe , de centre , de rayon et de vecteur rotation instantanée à l'instant [11], moment évalué par rapport à , Le vecteur moment cinétique d'un point matériel en mouvement circulaire d'axe , s'écrivant «» [12],[13] avec le moment d'inertie de masse Le vecteur moment cinétique d'un point matériel en mouvement circulaire d'axe , s'écrivant «» avec le relativement à l'axe de rotation , l'application du théorème du moment cinétique vectoriel à ce point en mouvement circulaire de centre , de rayon et de vecteur rotation instantanée à l'instant [11], avec l'application du théorème du moment cinétique vectoriel à ce point en mouvement circulaire les moments évalués par rapport à et le moment d'inertie de relativement à étant constant l'application du théorème du moment cinétique vectoriel à ce point en mouvement circulaire «» le référentiel d'étude étant galiléen et l'application du théorème du moment cinétique vectoriel à ce point en mouvement circulaire «» le centre du cercle nécessairement fixe [14], s'énonce selon :
Début d’un théorème
Théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un point matériel M en mouvement circulaire de centre C dans le référentiel d'étude galiléen
Dans un référentiel galiléen où le point matériel , de masse , a un mouvement circulaire d'axe , de centre et de rayon , Dans un référentiel galiléen prenant pour origine des vecteurs moments le centre du cercle décrit par dans , Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant par rapport à des forces appliquées à à l'instant Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant par rapport à des forces appliquées à «» Dans un référentiel galiléen est égal au produit du moment d'inertie «» de relativement à l'axe de rotation Dans un référentiel galiléen est égal au produit par la dérivée temporelle du vecteur rotation instantanée «» de Dans un référentiel galiléen est égal au produit par la dérivée temporelle du vecteur autour de l'axe au même instant [11] soit
Complément, expression du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un point matériel M relativement à un point mobile A dans le référentiel d'étude galiléen
Considérant le point, origine des moments, mobile dans le référentiel d'étudegaliléen, le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un point matérielde masse , prend la forme [17] Considérant le point, origine des moments, mobile dans le référentiel d'étudegaliléen, le théorème du moment cinétique vectoriel découlant de la dérivée temporelle du moment cinétique vectoriel Considérant le point, origine des moments, mobile dans le référentiel d'étudegaliléen, le théorème du moment cinétique vectoriel découlant de la de par rapport à mobile dans [18] :
Dans un référentiel galiléen, et prenant pour origine des vecteurs moments un point mobile dans , le vecteur moment résultant par rapport à des forces appliquées à un point matériel à l'instant «» est égal à la somme de la dérivée temporelle du vecteur moment cinétique de ce dernier par rapport au même point au même instant «» et du produit vectoriel «[19] dans lequel est le vecteur quantité de mouvement du point dans le référentiel à l'instant » soit
Soit le système discret fermé de points matériels « avec » étudié dans le référentiel galiléen et Soit un point fixe dans par rapport auquel on détermine les moments vectoriels, on applique le théorème du moment cinétique vectoriel à chaque point matériel dans le référentiel galiléen, moments évalués relativement au point fixe dans on applique le théorème du moment cinétique vectoriel à chaque point matériel «» puis on fait la somme de ces relations «», on reconnaît dans « le 1er terme du 1er membre » le vecteur moment résultant dynamique appliqué au système discret fermé de points matériels évalué au point origine à l'instant «», on reconnaît dans « le 2ème terme du 1er membre » le vecteur moment résultant des forces intérieures appliquées au système discret fermé de points matériels évalué au même point à l'instant on reconnaît dans « le 2ème terme du 1er membre » «» [20] et on reconnaît dans « le 2ème membre » égal à, par « permutation de la somme discrète et de la dérivation temporelle » [21], «» c.-à-d. on reconnaît dans « le 2ème membre » égal à, la dérivée temporelle du vecteur moment cinétique du système discret fermé de points matériels par rapport au même point au même instant .
Début d’un théorème
Théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels dans le référentiel d'étude galiléen
Dans un référentiel galiléen et prenant pour origine des vecteurs moments un point fixe dans , Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant dynamique en appliqué au système discret fermé de points matériels Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant dynamique en appliqué « avec » Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant dynamique en appliqué à l'instant c.-à-d. «» [22] est égal à Dans un référentiel galiléen la dérivée temporelle du vecteur moment cinétique du système dans , par eapport au même point , Dans un référentiel galiléen la dérivée temporelle du «» au même instant [23], c.-à-d. «» soit
Passant d'un système discret fermé de points matériels à un système continu fermé de matière d'expansion tridimensionnelle, surfacique ou linéique par remplacement des sommes discrètes du 1er par Passant d'un système discret fermé de points matériels à un système continu fermé de matière d'expansion tridimensionnelle, surfacique ou linéique par remplacement des sommes continues du 2nd[24], le théorème du moment cinétique vectoriel s'applique à un système continu de matière dans un référentiel galiléen où le point origine d'évaluation des moments est fixe selon l'énoncé ci-dessous :
Début d’un théorème
Théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système continu fermé de matière dans le référentiel d'étude galiléen
Dans un référentiel galiléen et prenant pour origine des vecteurs moments un point fixe dans , Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant dynamique en appliqué au système continu fermé de matière d'expansion Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant dynamique en appliqué tridimensionnelle de masse volumique , Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant dynamique en appliqué surfacique de masse surfacique ou Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant dynamique en appliqué linéique de masse linéique , Dans un référentiel galiléen le vecteur moment résultant dynamique en appliqué à l'instant c.-à-d. «» [25] est égal à Dans un référentiel galiléen la dérivée temporelle du vecteur moment cinétique du système dans , par rapport au même point , Dans un référentiel galiléen la dérivée temporelle du «» au même instant [26], c.-à-d. «» soit
Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « de masse volumique » du système continu fermé de matière, Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle «les vecteurs moment résultant dynamique en appliqué au système [25] salculé selon [27] Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les vecteurs [27] avec la somme des forces que Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les vecteurs chaque système extérieur exerce sur chaque pseudo point [28] du système, Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les vecteurs avec étant la somme des densités volumiques Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les vecteurs de forces que chaque système extérieur exerce en chaque point de l'expansion volumique du système et Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les vecteurs moment cinétique du système en [26] calculé selon [27],[2] avec Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les vecteurs la densité volumique de vecteur quantité de mouvement en à l'instant dans , soit, Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les vecteurs en cinétique newtonienne, [27] avec « le vecteur vitesse de dans Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les vecteurs en cinétique newtonienne, avec « au même instant ».
Rappels : Pour une expansion surfacique « de masse surfacique » du système continu fermé de matière, Rappels : Pour une expansion surfacique «les vecteurs moment résultant dynamique en appliqué au système [25] salculé selon [29] Rappels : Pour une expansion surfacique « les vecteurs [29] avec la somme des forces que Rappels : Pour une expansion surfacique « les vecteurs chaque système extérieur exerce sur chaque pseudo point [30] du système, Rappels : Pour une expansion surfacique « les vecteurs avec étant la somme des densités surfaciques Rappels : Pour une expansion surfacique « les vecteurs de forces que chaque système extérieur exerce en chaque point de l'expansion surfacique du système et Rappels : Pour une expansion surfacique « les vecteurs moment cinétique du système en [26] calculé selon [29],[2] avec Rappels : Pour une expansion surfacique « les vecteurs la densité surfacique de vecteur quantité de mouvement en à l'instant dans , soit, Rappels : Pour une expansion surfacique « les vecteurs en cinétique newtonienne, [29],[31] avec « le vecteur vitesse de dans Rappels : Pour une expansion surfacique « les vecteurs en cinétique newtonienne, avec « au même instant ».
Rappels : Pour une expansion linéique « de masse linéique » du système continu fermé de matière, Rappels : Pour une expansion linéique «les vecteurs moment résultant dynamique en appliqué au système [25] salculé selon [32] Rappels : Pour une expansion linéique « les vecteurs [32] avec la somme des forces que Rappels : Pour une expansion linéique « les vecteurs chaque système extérieur exerce sur chaque pseudo point [33] du système, Rappels : Pour une expansion linéique « les vecteurs avec étant la somme des densités linéiques Rappels : Pour une expansion linéique « les vecteurs de forces que chaque système extérieur exerce en chaque point de l'expansion linéique du système et Rappels : Pour une expansion linéique « les vecteurs moment cinétique du système en [26] calculé selon [32],[2] avec Rappels : Pour une expansion linéique « les vecteurs la densité linéique de vecteur quantité de mouvement en à l'instant dans , soit, Rappels : Pour une expansion linéique « les vecteurs en cinétique newtonienne, [32] avec « le vecteur vitesse de dans Rappels : Pour une expansion linéique « les vecteurs en cinétique newtonienne, avec « au même instant ».
Justificationexposée dans le cas d'une expansion tridimensionnelle : Justification on applique le théorème du moment cinétique vectoriel à chaque pseudo point [28], les vecteurs moments ayant pour point origine fixe dans galiléen Justification «» [27] puis Justification on intègre la relation précédente sur l'expansion tridimensionnelle du système continu de matière, l'intégration volumique se faisant sur le point générique , Justification «» [27],[34], Justification le 1er terme du 1er membre définissant le vecteur moment résultant dynamique par rapport à appliqué au système de matière à l'instant [25] «», Justification le 2ème terme du 1er membre définissant le vecteur moment résultant des forces intérieures par rapport à appliqué au système de matière à l'instant «» [35], Justification le 2ème membre se transformant, après « permutation de l'intégration volumique sur le point générique et de la dérivation temporelle » [36], Justification le 2ème membre se transformant, en «» [27],[37], l'intégrale volumique définissant le vecteur moment cinétique du système Justification le 2ème membre se transformant, en «», l'intégrale volumique définissant de matière en à l'instant c.-à-d. Justification le 2ème membre se transformant, en «», l'intégrale volumique définissant d'où Justification le 2ème membre égal à : C.Q.F.J. [38].
Complément, adaptation du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels relativement à un point mobile A dans le référentiel d'étude galiléen
Il s'agit d'adapter la forme du théorème du moment cinétique vectoriel relativement à un point origine mobile dans le référentiel d'étude galiléen appliqué à un point matériel [39] Il s'agit d'adapter la forme du théorème du moment cinétique vectoriel relativement à un point origine mobile dans le référentiel d'étude galiléen à un système discret fermé de points matériels.
Adaptation du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels relativement à un point mobile A quelconque dans le référentiel d'étude galiléen
Soit le système discret fermé de points matériels « avec » étudié dans le référentiel galiléen et Soit un point mobile dans par rapport auquel on détermine les moments vectoriels ;
la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile dans galiléen, appliqué à chaque point matériel dans le référentiel la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile s'écrivant «» [2], la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on ajoute ces relations « la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on ajoute ces relations « » et la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 1er terme du 1er membre » le vecteur moment résultant dynamique appliqué au la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 1er terme du 1er membre » système discret fermé de points matériels en la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 1er terme du 1er membre » à l'instant c.-à-d. «» [22], la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 2nd terme du 1er membre » le vecteur moment résultant des forces intérieures la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 2nd terme du 1er membre » appliquées au système discret fermé de points la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 2nd terme du 1er membre » matériels en à l'instant c.-à-d. la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 2nd terme du 1er membre » «» [20], la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 1er terme du 2nd membre » se réécrivant «» après la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « permutation de la somme discrète et de la dérivation temporelle » [21], c.-à-d. la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 1er terme du 2nd membre » s'identifiant à «» dérivée la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « temporelle du vecteur moment cinétique du système discret fermé de points la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « matériels en à l'instant c.-à-d. «» [23] et enfin la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 2nd terme du 2nd membre » dans lequel on effectue une factorisation vectorielle la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « à gauche par [40] «» reconnaissant dans le la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « 2nd facteur du produit vectorielvecteur résultante cinétique du la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « 2nd facteur du produit vectoriel système de points matériels [41] la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile on reconnaît dans « le 2nd terme du 2nd membre » «» ; la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile ainsi le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile ainsi dans le référentiel galiléen, moments évalués relativement à un point mobile dans , la forme du théorème du moment cinétique vectoriel avec moments évalués par rapport à mobile ainsi prend la forme «» d'où l'énoncé [17] :
Dans un référentiel galiléen, et prenant pour origine des vecteurs moments un point mobile dans , le vecteur moment résultant dynamique par rapport à appliqué à un système discret fermé de points matériels à l'instant «» [22] est égal à la somme de la dérivée temporelle du vecteur moment cinétique de ce dernier par rapport au même point au même instant «» [23] et du produit vectoriel «[19] dans lequel est le vecteur résultante cinétique du système dans le référentiel à l'instant » [41] soit
Remarque : Sachant que les relations d'un système continu fermé de matière d'expansion tridimensionnelle, surfacique ou linéique se déduisent de celles d'un système discret fermé de points matériels Remarque : en remplaçant les sommes discrètes du 2nd par des sommes continues du 1erc.-à-d. mettant en œuvre dans le 1er une intégrale volumique [27], surfacique [29] ou curviligne [32], Remarque : l'adaptation du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système continu de matière dans un référentiel galiléen avec point origined'évaluation des moments mobile Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions du vecteur moment résultant dynamique par rapport à appliqué au système continu fermé de matière «» [25], Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions du vecteur moment cinétique par rapport à du système étudié «» [26] et Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions du vecteur résultante cinétique du système considéré «» [43] résultent du remplacement de la somme discrète des Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions grandeurs associées aux divers points matériels par l'intégrale volumique [27], surfacique [29] ou curviligne [32] des grandeurs Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions associées aux divers pseudo points de l'expansion tridimensionnelle [28], surfacique [30] ou linéique [33].
Applicabilité du théorème du moment cinétique vectoriel à un système discret fermé de points matériels relativement au centre d'inertie (C.D.I.) G de ce dernier dans le référentiel d'étude galiléen
Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels selonest inapplicable siest mobile dans le référentielgaliléen[44], Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels selonest inapplicable sauf pour tel que , Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels le théorème adapté à utiliser étant «» [45],[44] : Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, «» avec « le C.D.I. [46] du système discret Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, «» avec « fermé de points matériels » Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, si le point origine se déplace parallèlement au C.D.I. [46] du système Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, c.-à-d. pour colinéaire à d'où Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, le théorème du moment cinétique vectoriel s'applique à un système discret Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, fermé de points matériels dans un référentiel galiléen avecmobile selon Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, «», le cas particulier le plus Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, fréquent étant celui où est le C.D.I. [46] du système étudié d'où Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, l'énoncé du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, discret fermé de points matériels dans un référentiel d'étude galiléen quand Le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, le point origine de calcul des moments est le C.D.I. [46] du système [45] :
Dans un référentiel galiléen, et prenant pour origine des vecteurs moments le C.D.I. [46] du système discret fermé de points matériels étudié, le vecteur moment résultant dynamique par rapport au C.D.I. [46] du système appliqué à ce dernier à l'instant «» [22] est égal à la dérivée temporelle du vecteur moment cinétique du système par rapport rapport au C.D.I. [46] de ce dernier au même instant «» [23] soit
Nous cherchons à trouver l'expression de la r.f.d.n. [1]ou du théorème du moment cinétique vectoriel qui en est une conséquence appliqué(e) à un point matériel relativement à un axe fixe.
Expression de la relation fondamentale de la dynamique newtonienne (ou du théorème du moment cinétique vectoriel) appliqué(e) à un point matériel M relativement à un axe fixe Δ dans le référentiel d'étude galiléen
Partant du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué à un point matériel , de masse , le point origine des moments étant un point choisi fixe sur l'axe fixe du référentiel galiléen [49] Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» [2] avec le moment cinétique vectoriel de en à l'instant dans le référentiel et Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» avec l'ensemble des forces appliquées au point , le vecteur moment en , à l'instant , Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» avec l'ensemble des forces appliquées au point , de chaque force étant , Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» on multiplie scalairement chaque membre de l'équation par le vecteur unitaire orientant l'axe Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ou, avec la distributivité de la multiplication scalaire par rapport à l’addition vectorielle [50] Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ou, avec la distributivité et Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ou, avec le caractère constant de [51] Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le point étant un point quelconque de , on reconnaît dans Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le 2nd membre de la relation , «» la dérivée temporelle du Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le 2nd membre de la relation , « moment cinétique scalaire de par rapport à Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le 2nd membre de la relation , à l'instant dans , » [52] c.-à-d. Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le 2nd membre de la relation , «» [2] et dans Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le 1er membre de la relation , «» la somme des Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le 1er membre de la relation , « moments scalaires des forces appliquées à par Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le 1er membre de la relation , « rapport à , de moment individuel Partant du théorème du moment cinétique vectoriel «» ; le 1er membre de la relation , « à l'instant [53] » c.-à-d. «» [2] Partant du théorème du moment cinétique vectoriel d'où l'expression de la r.f.d.n. [1]ou du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué(e) à un point matériel relativement à un axe fixe Partant du théorème du moment cinétique vectoriel d'où l'expression de la r.f.d.n. ou du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué(e) à un point matériel dans le référentiel galiléen : Partant du théorème du moment cinétique vectoriel d'où l'expression de la r.f.d.n. «[2] si est un axe fixe de galiléen ».
Causes de modification du moment cinétique scalaire du point matériel M par rapport à un axe Δ fixe dans le référentiel d’étude
D'après l'expression de la r.f.d.n. [1]ou celle du théorème du moment cinétique vectoriel appliquée à un point matériel relativement à un axe fixe dans un référentiel galiléen D'après l'expression de la r.f.d.n. ou celle du théorème du moment cinétique vectoriel«» [2] et D'après l'expression de tout théorème de la dynamique d'un point matériel dans un référentiel galiléen [2],
nous pouvons affirmer que « les moments scalaires des forces appliquées au point matériel calculés par rapport à l'axe fixe dans à savoir » sont nous pouvons affirmer que « les causes de modification du moment cinétique scalaire du point par rapport à ce même axe fixe dans à savoir » [2].
Complément, expression de la relation fondamentale de la dynamique newtonienne (ou du théorème du moment cinétique vectoriel) appliqué(e) à un point matériel M relativement à un axe mobile Δ de direction fixe dans le référentiel d'étude galiléen
Soit un axe mobile dans le référentiel d'étude galiléen et un point quelconque sur choisi comme origine des moments vectoriels, Soit l'axe a priori de mouvement quelconque dans le référentiel galiléen étant orienté par le vecteur unitaire , le théorème du moment cinétique vectoriel appliqué au point matériel en mobile dans galiléen s'écrivant selon «[2],[18],[45], le théorème du moment cinétique vectoriel nous multiplions scalairement la relation membre à membre par «» et le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er membre », après avoir utilisé la distributivité de la multiplication scalaire relativement à l'addition vectorielle [50], le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er membre », la somme des moments scalaires des forces appliquées au point matériel relativement à l'axe à l'instant le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er membre », «» [2], le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er terme du 2ème membre » sigarde une direction constantec.-à-d. si le mouvement de dans est une translation le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er terme du 2ème membre » sigarde une direction constante «» et par suite le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er terme du 2ème membre » sigarde une direction constante « le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er terme du 2ème membre » sigarde une direction constante «» [2] c.-à-d. le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er terme du 2ème membre » sigarde une direction constante « la dérivée temporelle de moment cinétique scalaire le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er terme du 2ème membre » sigarde une direction constante « de par rapport à l'axe en translation dans, le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 1er terme du 2ème membre » sigarde une direction constante « de au même instant [52] et enfin dans le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 2nd terme du 2ème membre » égal, par invariance du produit mixte par permutation circulaire [54], le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 2nd terme du 2ème membre » égal, à «» ou, en notant la vitesse de translation de l'axe à le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 2nd terme du 2ème membre » égal, à «» ou, d'où le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 2nd terme du 2ème membre » égal, à « soit, par distributivité de la le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 2nd terme du 2ème membre » égal, à « multiplication vectorielle relativement à l'addition vectorielle [4] le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 2nd terme du 2ème membre » égal, à « par nullité du produit le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « le 2nd terme du 2ème membre » égal, à « vectoriel de deux vecteurs colinéaires [19], d'où le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « ce 2nd terme du 2ème membre » égal à «» [2], terme le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « ce 2nd terme du 2ème membre » égal à « nul pour un mouvement de à l'instant dans le plan [55], le théorème du moment cinétique vectoriel nous reconnaissons dans « ce 2nd terme du 2ème membre » égal à « non nul pour un mouvement de à l'instant à composante au plan [55],
le théorème du moment cinétique vectoriel d'où la forme de la r.f.d.n. [1]ou du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué(e) à un point matériel par rapport à un axe mobile de direction fixe le théorème du moment cinétique vectoriel d'où la forme de la r.f.d.n. ou du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué(e) à un point matériel dans le référentiel d'étude galiléen [45] :
Dans un référentiel galiléen, et prenant pour origine des moments scalaires un axe orienté par le vecteur unitaire en translation dans , le moment scalaire résultant par rapport à des forces appliquées à un point matériel à l'instant «» est égal à la somme de la dérivée temporelle du moment cinétique scalaire de ce dernier par rapport au même axe au même instant «» et de la grandeur scalaire définie par le produit mixte «[56] dans lequel est le vecteur vitesse de translation de l'axe dans le référentiel à l'instant en absence de glissement parallèlement à lui-même et le vecteur quantité de mouvement du point dans le référentiel à l'instant » soit
Théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un point matériel M dans le référentiel d'étude galiléen
Dans un référentiel galiléen et prenant pour origine des moments scalaires un axe fixe dans , Dans un référentiel galiléen le moment résultant scalaire par rapport à des forces appliquées à un point matériel à l'instant , Dans un référentiel galiléen «» est égal à la dérivée temporelle du moment cinétique de Dans un référentiel galiléen «» est égal à la dérivée temporelle par rapport au même axe au même instant , Dans un référentiel galiléen «» est égal à «» soit mathématiquement
Le moment cinétique scalaire d'un point matériel en mouvement circulaire d'axe , de centre , de rayon et de vitesse angulaire instantanée , moment évalué par rapport à , Le moment cinétique scalaire d'un point matériel en mouvement circulaire d'axe , s'écrivant «» [57],[13] avec le moment d'inertie de masse Le moment cinétique scalaire d'un point matériel en mouvement circulaire d'axe , s'écrivant «» avec le relativement à l'axe de rotation , l'application du théorème du moment cinétique scalaire à ce point en mouvement circulaire d'axe , de centre , de rayon et de vitesse angulaire instantanée à l'instant , avec l'application du théorème du moment cinétique scalaire à ce point en mouvement circulaire les moments évalués par rapport à et le moment d'inertie de relativement à étant constant l'application du théorème du moment cinétique scalaire à ce point en mouvement circulaire «» le référentiel d'étude étant galiléen et l'application du théorème du moment cinétique scalaire à ce point en mouvement circulaire «» l'axe du cercle nécessairement fixe [14], s'énonce selon :
Début d’un théorème
Théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un point matériel M en mouvement circulaire d'axe Δ dans le référentiel d'étude galiléen
Dans un référentiel galiléen où le point matériel , de masse , a un mouvement circulaire d'axe , de centre et de rayon , Dans un référentiel galiléen prenant pour origine des moments l'axe du cercle décrit par dans , Dans un référentiel galiléen le moment résultant scalaire par rapport à des forces appliquées à à l'instant Dans un référentiel galiléen le moment résultant scalaire par rapport à des forces appliquées à «» Dans un référentiel galiléen est égal au produit du moment d'inertie «» de relativement à l'axe de rotation Dans un référentiel galiléen est égal au produit par la dérivée temporelle de la vitesse angulaire instantanée «» de Dans un référentiel galiléen est égal au produit par la dérivée temporelle de la autour de l'axe au même instant la vitesse Dans un référentiel galiléen est égal au produit par la angulaire instantanée étant encore la dérivée temporelle de l'abscisse Dans un référentiel galiléen est égal au produit par la angulaire instantanée repérant sur sa trajectoire circulaire la dérivée Dans un référentiel galiléen est égal au produit par la temporelle de est la dérivée temporelle 2nde de c.-à-d. l'accélération Dans un référentiel galiléen est égal au produit par la angulaire de [58] sur sa trajectoire circulaire soit mathématiquement
Complément, adaptation du théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un point matériel M relativement à un axe Δ en translation dans le référentiel d'étude galiléen
Considérant l'axe, origine des moments, en translation dans le référentiel d'étudegaliléen, le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un point matérielde masse , prend la forme [17] Considérant l'axe, origine des moments, en translation dans le référentiel d'étudegaliléen, le théorème du moment cinétique scalaire découlant de la dérivée temporelle du moment cinétique scalaire Considérant l'axe, origine des moments, en translation dans le référentiel d'étudegaliléen, le théorème du moment cinétique scalaire découlant de de par rapport à en translation dans [61] :
Dans un référentiel galiléen, et prenant pour origine des moments scalaires un axe orienté par le vecteur unitaire en translation dans , le moment résultant scalaire par rapport à des forces appliquées à un point matériel à l'instant «» est égal à la somme de la dérivée temporelle du moment cinétique scalaire de ce dernier par rapport au même axe au même instant «» et du produit mixte «» [56] dans lequel est le vecteur vitesse de translation de l'axe dans le référentiel à l'instant en absence de glissement parallèlement à lui-même et le vecteur quantité de mouvement du point dans au même instant soit
Soit le système discret fermé de points matériels « avec » étudié dans le référentiel galiléen et Soit un axe fixe dans par rapport auquel on détermine les moments scalaires, on applique le théorème du moment cinétique scalaire à chaque point matériel dans le référentiel galiléen, moments évalués relativement à l'axe fixe dans on applique le théorème du moment cinétique scalaire à chaque point matériel «» puis on fait la somme de ces relations «», on reconnaît dans « le 1er terme du 1er membre » le moment résultant dynamique scalaire appliqué au système discret fermé de points matériels par rapport à l'axe à l'instant «», on reconnaît dans « le 2ème terme du 1er membre » le moment résultant scalaire des forces intérieures appliquées au système discret fermé de points matériels relativement au même axe à l'instant on reconnaît dans « le 2ème terme du 1er membre » «» [62] et on reconnaît dans « le 2ème membre » égal à, par « permutation de la somme discrète et de la dérivation temporelle » [21], «» c.-à-d. on reconnaît dans « le 2ème membre » égal à, la dérivée temporelle du moment cinétique scalaire du système discret fermé de points matériels par rapport au même axe au même instant .
Début d’un théorème
Théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels dans le référentiel d'étude galiléen
Dans un référentiel galiléen et prenant pour origine des moments scalaires un axe fixe dans , Dans un référentiel galiléen le moment résultant dynamique scalaire en appliqué au système discret fermé de points matériels Dans un référentiel galiléen le moment résultant dynamique scalaire en appliqué « avec » Dans un référentiel galiléen le moment résultant dynamique scalaire en appliqué à l'instant c.-à-d. «» [63] est égal à Dans un référentiel galiléen la dérivée temporelle du moment cinétique scalaire du système dans , par eapport au même axe , Dans un référentiel galiléen la dérivée temporelle du «» au même instant [64], c.-à-d. «» soit
Passant d'un système discret fermé de points matériels à un système continu fermé de matière d'expansion tridimensionnelle, surfacique ou linéique par remplacement des sommes discrètes du 1er par Passant d'un système discret fermé de points matériels à un système continu fermé de matière d'expansion tridimensionnelle, surfacique ou linéique par remplacement des sommes continues du 2nd[24] le théorème du moment cinétique scalaire s'applique à un système continu de matière dans un référentiel galiléen où l'axe origine d'évaluation des moments est fixe selon l'énoncé ci-dessous :
Début d’un théorème
Théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système continu fermé de matière dans le référentiel d'étude galiléen
Dans un référentiel galiléen et prenant pour origine des moments scalaires un axe fixe dans , Dans un référentiel galiléen le moment résultant dynamique scalaire en appliqué au système continu fermé de matière d'expansion Dans un référentiel galiléen le moment résultant dynamique scalaire en appliqué tridimensionnelle de masse volumique , Dans un référentiel galiléen le moment résultant dynamique scalaire en appliqué surfacique de masse surfacique ou Dans un référentiel galiléen le moment résultant dynamique scalaire en appliqué linéique de masse linéique , Dans un référentiel galiléen le moment résultant dynamique scalaire en appliqué à l'instant c.-à-d. «» [65] est égal à Dans un référentiel galiléen la dérivée temporelle du moment cinétique scalaire du système dans , par rapport au même axe , Dans un référentiel galiléen la dérivée temporelle du «» au même instant [66], c.-à-d. «» soit
Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « de masse volumique » du système continu fermé de matière, Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle «les scalaires moment résultant dynamique en appliqué au système [65] salculé selon [27] Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les scalaires [27] avec la somme Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les scalaires des forces que chaque système extérieur exerce sur chaque pseudo point [28] du système, Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les scalaires avec étant la somme des densités Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les scalaires volumiques de forces que chaque système extérieur exerce en chaque point de l'expansion volumique du système et Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les scalaires moment cinétique du système en [66] calculé selon [27],[2] Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les scalaires avec la densité volumique de vecteur quantité de mouvement en à l'instant dans , soit, Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les scalaires en cinétique newtonienne, [27] avec le vecteur vitesse de Rappels : Pour une expansion tridimensionnelle « les scalaires en cinétique newtonienne, avec dans au même instant . Rappels : Pour une expansion surfacique « de masse surfacique » du système continu fermé de matière, Rappels : Pour une expansion surfacique «les scalaires moment résultant dynamique en appliqué au système [65] salculé selon [29] Rappels : Pour une expansion surfacique « les scalaires [29] avec la somme Rappels : Pour une expansion surfacique « les scalaires des forces que chaque système extérieur exerce sur chaque pseudo point [30] du système, Rappels : Pour une expansion surfacique « les scalaires avec étant la somme des densités Rappels : Pour une expansion surfacique « les scalaires surfaciques de forces que chaque système extérieur exerce en chaque point de l'expansion surfacique du système et Rappels : Pour une expansion surfacique « les scalaires moment cinétique du système en [66] calculé selon [29],[2] Rappels : Pour une expansion surfacique « les scalaires avec la densité surfacique de vecteur quantité de mouvement en à l'instant dans , soit, Rappels : Pour une expansion surfacique « les scalaires en cinétique newtonienne, [29] avec le vecteur vitesse de Rappels : Pour une expansion surfacique « les scalaires en cinétique newtonienne, avec dans au même instant . Rappels : Pour une expansion linéique « de masse linéique » du système continu fermé de matière, Rappels : Pour une expansion linéique «les scalaires moment résultant dynamique en appliqué au système [65] salculé selon [32] Rappels : Pour une expansion linéique « les scalaires [32] avec la somme Rappels : Pour une expansion linéique « les scalaires des forces que chaque système extérieur exerce sur chaque pseudo point [33] du système, Rappels : Pour une expansion linéique « les scalaires avec étant la somme des densités Rappels : Pour une expansion linéique « les scalaires linéiques de forces que chaque système extérieur exerce en chaque point de l'expansion linéique du système et Rappels : Pour une expansion linéique « les scalaires moment cinétique du système en [66] calculé selon [32],[2] Rappels : Pour une expansion linéique « les scalaires avec la densité linéique de vecteur quantité de mouvement en à l'instant dans , soit, Rappels : Pour une expansion linéique « les scalaires en cinétique newtonienne, [32] avec le vecteur vitesse de Rappels : Pour une expansion linéique « les scalaires en cinétique newtonienne, avec dans au même instant .
Justificationexposée dans le cas d'une expansion tridimensionnelle : Justification on applique le théorème du moment cinétique scalaire à chaque pseudo point [28], les moments scalaires ayant pour axe origine fixe dans galiléen Justification «» [27] puis Justification on intègre la relation précédente sur l'expansion tridimensionnelle du système continu de matière, l'intégration volumique se faisant sur le point générique , Justification «» [27],[34], Justification le 1er terme du 1er membre définissant le moment résultant dynamique scalaire par rapport à appliqué au système de matière à l'instant [65] «», Justification le 2ème terme du 1er membre définissant le moment résultant scalaire des forces intérieures par rapport à appliqué au système de matière à l'instant «» [67], Justification le 2ème membre se transformant, après « permutation de l'intégration volumique sur le point générique et de la dérivation temporelle » [36], Justification le 2ème membre se transformant, en «» [27],[37], l'intégrale volumique définissant le moment cinétique scalaire du Justification le 2ème membre se transformant, en «», l'intégrale volumique définissant système de matière en à l'instant c.-à-d. Justification le 2ème membre se transformant, en «», l'intégrale volumique définissant d'où Justification le 2ème membre égal à : C.Q.F.J. [38].
Complément, adaptation du théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels relativement à un axe Δ en translation dans le référentiel d'étude galiléen
Il s'agit d'adapter la forme du théorème du moment cinétique scalaire relativement à un axe en translation dans le référentiel d'étude galiléen appliqué à un point matériel [68] Il s'agit d'adapter la forme du théorème du moment cinétique scalaire relativement à un axe en translation dans le référentiel d'étude galiléen à un système discret fermé de points matériels.
Adaptation du théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels relativement à un axe Δ quelconque en translation dans le référentiel d'étude galiléen
Soit le système discret fermé de points matériels « avec » étudié dans le référentiel galiléen et Soit un axe en translation dans par rapport auquel on détermine les moments scalaires ;
le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation dans galiléen, appliqué à chaque point matériel dans le référentiel s'écrivant selon le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation «» [2], le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation « étant le vecteur vitesse de translation de dans à l'instant en absence de glissement le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation « étant le vecteur vitesse de translation de dans à l'instant le long de et le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation « le vecteur quantité de mouvement de dans au même instant , le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on ajoute ces relations « le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on ajoute ces relations « » [68] et le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 1er terme du 1er membre » le moment résultant dynamique scalaire appliqué au le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 1er terme du 1er membre » système discret fermé de points matériels en le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 1er terme du 1er membre » à l'instant c.-à-d. «» [63], le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 2nd terme du 1er membre » le moment résultant scalaire des forces intérieures le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 2nd terme du 1er membre » appliquées au système discret fermé de points le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 2nd terme du 1er membre » matériels en à l'instant c.-à-d. le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 2nd terme du 1er membre » «» [62], le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 1er terme du 2nd membre » se réécrivant «» après le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « permutation de la somme discrète et de la dérivation temporelle » [21], c.-à-d. le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 1er terme du 2nd membre » s'identifiant à «» dérivée le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « temporelle du moment cinétique scalaire du système discret fermé de points le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « matériels en à l'instant c.-à-d. «» [64] et enfin le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « le 2nd terme du 2nd membre » dans lequel on effectue une factorisation scalaire le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « à gauche par [69] «» le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « reconnaissant dans le 3ème facteur du produit mixtevecteur résultante le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « reconnaissant dans le 3ème facteur cinétique du système de points matériels [41] le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation on reconnaît dans « reconnaissant dans le 3ème facteur «» ; le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation ainsi le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation ainsi dans le référentiel galiléen, moments évalués relativement à un axe en translation dans , le théorème du moment cinétique scalaire avec moments évalués par rapport à en translation ainsi prend la forme «» d'où l'énoncé [17] :
Dans un référentiel galiléen, et prenant pour origine des moments scalaires un axe en translation dans , l'axe étant orienté par le vecteur unitaire , le moment résultant dynamique scalaire par rapport à l'axe appliqué à un système discret fermé de points matériels à l'instant «» [63] est égal à la somme de la dérivée temporelle du moment cinétique scalaire de ce dernier par rapport au même axe au même instant «» [64] et du produit mixte «[56] dans lequel est le vecteur vitesse de translation de dans à l'instant en absence de glissement le long de et le vecteur résultante cinétique du système dans le référentiel au même instant » [41] soit
Remarque : Sachant que les relations d'un système continu fermé de matière d'expansion tridimensionnelle, surfacique ou linéique se déduisent de celles d'un système discret fermé de points matériels Remarque : en remplaçant les sommes discrètes du 2nd par des sommes continues du 1erc.-à-d. mettant en œuvre dans le 1er une intégrale volumique [27], surfacique [29] ou curviligne [32], Remarque : l'adaptation du théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système continu de matière dans un référentiel galiléen où l'axed'évaluation des moments y est en translation Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions du moment résultant dynamique scalaire par rapport à appliqué au système continu fermé de matière «» [65], Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions du moment cinétique scalaire par rapport à du système étudié «» [66] et Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions du vecteur résultante cinétique du système considéré «» [43] résultent du remplacement de la somme discrète des Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions grandeurs associées aux divers points matériels par l'intégrale volumique [27], surfacique [29] ou curviligne [32] des grandeurs Remarque : l'adaptation se généralise sans modificationles définitions associées aux divers pseudo points de l'expansion tridimensionnelle [28], surfacique [30] ou linéique [33].
Applicabilité du théorème du moment cinétique scalaire à un système discret fermé de points matériels relativement à un axe ΔG passant par le centre d'inertie (C.D.I.) G du système, axe en translation dans le référentiel d'étude galiléen
Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels selonest inapplicable pourmobile dans le référentielgaliléen[70], Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels selonest sauf pour en translation dansle vecteur unitaire Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels selonest sauf pour en translation dansl'orientant Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels selonest sauf pour en tel que , Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels le théorème adapté à utiliser dans le cas où est en translation dans galiléen [70] étant Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels }e théorème adapté à utiliser «» [45] : Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, «» avec « le C.D.I. [46] du système discret Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, «» avec « fermé de points matériels » Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, si l'axe se translate parallèlement au plan c.-à-d. Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, si coplanaire au plan Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, si l'axe se translate parallèlement [71] Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, le théorème du moment cinétique scalaire s'applique à un système discret Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, fermé de points matériels dans un référentiel galiléen avecen translation Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, selon «», le cas particulier Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, le plus fréquent étant celui où se translate en passant par le C.D.I. [46] Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, du système étudié en lui restant solidaire [72], alors noté , Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, le plus fréquent étant [72] d'où l'énoncé du théorème du Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, matériels dans un référentiel d'étude galiléen avec, pour axe origine de Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, calcul des moments, l'axe en translation dans et Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, calcul des moments, l'axe solidaire du C.D.I. [46] du système Le théorème du moment cinétique scalaire appliqué à un système discret fermé de points matériels or, en cinétique newtonienne, complément non à retenir mais à savoir justifier si besoin est :
Dans un référentiel galiléen, et prenant pour origine des moments scalaires l'axe , de direction fixée, passant par le C.D.I. [46] du système discret fermé de points matériels étudié, l'axe restant solidaire de [72], le moment résultant dynamique scalaire appliqué au système à l'instant en «» [63] est égal à la dérivée temporelle du moment cinétique scalaire du système par rapport à au même instant «» [64] soit
Il y a conservation du moment cinétique vectoriel d'un système fermé de matière par rapport à un pointfixe dans le référentiel d'étudegaliléen à savoir «» Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique enappliqué au système [22],[25] est nul à tout instant c.-à-d. si «», Il y a conservation du moment cinétique vectoriel propriété résultant du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué au système fermé de matière en un point fixe dans un référentiel galiléen soit Il y a conservation du moment cinétique vectoriel propriété résultant du «» [73] dans lequel la nullité du 1er membre celle du 2nd membre soit Il y a conservation du moment cinétique vectoriel propriété résultant du « d'où, après intégration par rapport au temps, «» ; Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique appliqué au système fermé de matière [22],[25] par rapport au point fixe dans galiléen Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique peut être nul par absence de forces extérieures c.-à-d. si le système fermé de matière est isolé, Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique peut être nul par des forces extérieures toutes « centrales par rapport au point fixe»[74] ou Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique peut être nul par des forces extérieures à vecteurs moments par rapport au point fixese compensant[75].
Conservation du moment cinétique scalaire d'un système fermé de matière par rapport à un axe Δ fixe dans le référentiel d'étude galiléen
Il y a conservation du moment cinétique scalaire d'un système fermé de matière par rapport à un axefixe dans le référentiel d'étudegaliléen à savoir «» Il y a conservation du moment cinétique scalaire si le moment résultant dynamique scalaire enappliqué au système [63],[65] est nul à tout instant c.-à-d. si «», Il y a conservation du moment cinétique scalaire propriété résultant du théorème du moment cinétique scalaire appliqué au système fermé de matière en un axe fixe dans un référentiel galiléen soit Il y a conservation du moment cinétique scalaire propriété résultant du «» [76] dans lequel la nullité du 1er membre celle du 2nd membre soit Il y a conservation du moment cinétique scalaire propriété résultant du « d'où, après intégration par rapport au temps, «» ; Il y a conservation du moment cinétique scalaire si le moment résultant dynamique scalaire appliqué au système fermé de matière [63],[65] par rapport à l'axe fixe dans galiléen Il y a conservation du moment cinétique scalaire si le moment résultant dynamique scalaire peut être nul par absence de forces extérieures c.-à-d. si le système fermé de matière est isolé, Il y a conservation du moment cinétique scalaire si le moment résultant dynamique scalaire peut être nul par des forces extérieures «à ou de support coupantl'axe fixe» [77] ou Il y a conservation du moment cinétique scalaire si le moment résultant dynamique scalaire peut être nul par des forces extérieures à moments scalaires par rapport à l'axe fixese compensant[78].
Complément, conservation du moment cinétique vectoriel d'un système fermé de matière par rapport à son centre d'inertie (C.D.I.) G dans le référentiel d'étude galiléen
Il y a conservation du moment cinétique vectoriel d'un système fermé de matière par rapport à son C.D.I. [46]quel que soit le mouvement de ce dernier dans le référentiel d'étudegaliléen à savoir Il y a conservation du moment cinétique vectoriel d'un système fermé de matière par rapport à son C.D.I. quel que soit le mouvement de ce dernier «» Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique enappliqué au système [22],[25] est nul à tout instant c.-à-d. si «», Il y a conservation du moment cinétique vectoriel propriété résultant du théorème du moment cinétique vectoriel appliqué au système fermé de matière en mobile dans un référentiel galiléen soit Il y a conservation du moment cinétique vectoriel propriété résultant du «» [79],[45] dans lequel la nullité du 1er membre celle du 2nd membre Il y a conservation du moment cinétique vectoriel propriété résultant soit d'où, après intégration par rapport au temps, «» ; Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique appliqué au système fermé de matière [22],[25] par rapport à son C.D.I. [46] mobile dans galiléen, Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique appliqué au système fermé de matière par rapport à son C.D.I. quel que soit son mouvement dans Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique peut être nul par absence de forces extérieures c.-à-d. si le système fermé de matière est isolé, Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique peut être nul par dans le cadre de la dynamique newtonienne, a alors un mouvement rectiligne uniforme Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique peut être nul par dans le référentiel galiléen par application du théorème du mouvement du C.D.I. [46],[80], Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique peut être nul par des forces extérieures toutes « centrales par rapport au C.D.I. [46]»[81] ou Il y a conservation du moment cinétique vectoriel si le vecteur moment résultant dynamique peut être nul par des forces extérieures à vecteurs moments par rapport au C.D.I. [46]se compensant.
Complément, conservation du moment cinétique scalaire d'un système fermé de matière par rapport à un axe ΔG passant par le centre d'inertie (C.D.I.) G du système en translation dans le référentiel d'étude galiléen
Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, conservation du moment cinétique scalaire d'un système fermé de matière par rapport à un axede direction fixée, passant par le C.D.I. [46] du système, Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, conservation du moment cinétique scalaire d'un système fermé de matière par rapport à l'axe restant solidaire du C.D.I. [46][72], c.-à-d. Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, «» si le moment résultant dynamique scalaire par rapport à appliqué au système[63]est nul à tout instant Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, «» si «», Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, propriété résultant du théorème du moment cinétique scalaire applqué, dans un référentiel galiléen, au système fermé de matière Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, propriété résultant du théorème du moment cinétique scalaire applqué, par rapport à un axe , de direction fixe, solidaire du C.D.I. [46] du système [72] Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, propriété résultant du théorème du moment cinétique scalaire applqué, par rapport à un axe , de direction fixe, solidaire du C.D.I. par lequel il passe [82] Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, propriété résultant du «» dans lequel la nullité du 1er membre celle du 2nd membre Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, propriété résultant du soit d'où, après intégration par rapport au temps, «» ; Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, le moment résultant dynamique scalaire appliqué au système fermé de matière [63],[65] par rapport à l'axe dans galiléen Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, le moment résultant dynamique scalaire peut être nul par absence de forces extérieures c.-à-d. si le système fermé de matière est isolé, Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, le moment résultant dynamique scalaire peut être nul par dans le cadre de la dynamique newtonienne a un mouvement rectiligne uniforme dans le Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, le moment résultant dynamique scalaire peut être nul par référentiel galiléen par application du théorème du mouvement du C.D.I. [46],[80], Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, le moment résultant dynamique scalaire peut être nul par des forces extérieures «à ou de support coupant l'axe» [77] ou enfin Il y a, dans le référentiel d'étudegaliléen, le moment résultant dynamique scalaire peut être nul par des forces extérieures dont les moments scalaires par rapport à l'axese compensant.
↑ Dans laquelle , point fixe de , sert d'origine aux vecteurs position.
↑Michel Chasles (1793 - 1880) mathématicien français à qui on doit d'importants travaux en géométrie projective ainsi qu'en analyse harmonique ; la relation dite de Chasles, connue depuis très longtemps, porte son nom pour lui rendre hommage.
↑ 13,0 et 13,1 Non applicable en cinétique relativiste car a été obtenu à partir de applicable en cinétique newtonienne ou relativiste dans laquelle on a utilisé uniquement valable en cinétique newtonienne ; en cinétique relativiste on aurait avec le facteur de Lorentz du point en mouvement circulaire autour de de vecteur vitesse à l'instant «» d'où après un développement semblable à celui effectué en cinétique newtonienne avec le moment d'inertie de relativement à de même on définit le moment cinétique scalaire relativiste du point en mouvement circulaire autour de l'axe orienté par le vecteur unitaire selon «» avec la vitesse angulaire de rotation de autour de ; Hendrik Antoon Lorentz (1853 - 1928) physicien néerlandais principalement connu pour ses travaux sur l'électromagnétisme, il a laissé son nom aux « transformations dites de Lorentz » en fait les équations définitives des transformations de Lorentz ont été formulées en par Henri Poincaré après avoir été introduites sous forme tâtonnante par quelques physiciens dont Hendrik Lorentz dès pour ce dernier, transformations utilisées dans la théorie de la relativité restreinte élaborée par Albert Einstein en ; Hendrik Lorentz partagea, en , le prix Nobel de physique avec Pieter Zeeman (1865 - 1943) physicien néerlandais pour leurs recherches sur l'influence du magnétisme sur les phénomènes radiatifs Pieter Zeeman ayant découvert l'effet qui porte son nom en . Henri Poincaré (1854 - 1912) mathématicien, physicien, philosophe et ingénieur français à qui on doit des résultats d'importance en calcul infinitésimal, des avancées sur le problème à trois corps qui font de lui un des fondateurs de l'étude qualitative des systèmes d'équations différentielles et de la théorie du chaos, une participation active à la théorie de la relativité restreinte ainsi qu'à la théorie des systèmes dynamiques Albert Einstein (1879 - 1955), physicien théoricien d'origine allemande, devenu apatride en puis suisse en ; on lui doit la théorie de la relativité restreinte publiée en , la relativité générale en ainsi que bien d'autres avancées dans le domaine de la mécanique quantique et la cosmologie ; il a reçu le prix Nobel de physique en pour son explication de l'effet photoélectrique.
↑ 14,0 et 14,1 Sinon la trajectoire de dans le référentiel ne serait pas circulaire
dans laquelle la grandeur cinématique vectorielle est « le vecteur rotation instantanée autour de l'axe de rotation », la grandeur d'inertie associée « le moment d'inertie par rapport à l'axe de rotation » et la cause de variation du vecteur rotation instantanée « le moment résultant vectoriel des forces appliquées par rapport au centre du mouvement circulaire ».
↑ Non applicable en dynamique relativiste car, d'une part, nous avons établi dans la note « 13 » plus haut dans ce chapitre la « non applicabilité de en cinétique relativiste », la relation applicable étant «» avec le facteur de Lorentz du point en mouvement circulaire autour de et Non applicable en dynamique relativiste car, d'autre part avec, sauf cas particulier de mouvement uniforme, d'où non transformable selon ni selon sauf mouvement uniforme en dynamique relativiste ; Hendrik Antoon Lorentz (1853 - 1928) physicien néerlandais principalement connu pour ses travaux sur l'électromagnétisme, il a laissé son nom aux « transformations dites de Lorentz » en fait les équations définitives des transformations de Lorentz ont été formulées en par Henri Poincaré après avoir été introduites sous forme tâtonnante par quelques physiciens dont Hendrik Lorentz dès pour ce dernier, transformations utilisées dans la théorie de la relativité restreinte élaborée par Albert Einstein en ; Hendrik Lorentz partagea, en , le prix Nobel de physique avec Pieter Zeeman (1865 - 1943) physicien néerlandais pour leurs recherches sur l'influence du magnétisme sur les phénomènes radiatifs Pieter Zeeman ayant découvert l'effet qui porte son nom en . Henri Poincaré (1854 - 1912) mathématicien, physicien, philosophe et ingénieur français à qui on doit des résultats d'importance en calcul infinitésimal, des avancées sur le problème à trois corps qui font de lui un des fondateurs de l'étude qualitative des systèmes d'équations différentielles et de la théorie du chaos, une participation active à la théorie de la relativité restreinte ainsi qu'à la théorie des systèmes dynamiques Albert Einstein (1879 - 1955), physicien théoricien d'origine allemande, devenu apatride en puis suisse en ; on lui doit la théorie de la relativité restreinte publiée en , la relativité générale en ainsi que bien d'autres avancées dans le domaine de la mécanique quantique et la cosmologie ; il a reçu le prix Nobel de physique en pour son explication de l'effet photoélectrique.
↑ 17,017,117,2 et 17,3 Expression qui n'est pas à retenir mais à retrouver si besoin est.
↑ 28,028,128,228,328,4 et 28,5 Un pseudo point d'une expansion tridimensionnelle est un élément de matière, centré en , de volume , de masse dans lequel est la masse volumique du système continu en , pseudo oint en translation dans le référentiel à la vitesse à l'instant «» dans le cas où le système continu de matière est un fluide, le pseudo point est appelé « particule de fluide ».
↑ 30,030,130,2 et 30,3 Un pseudo point d'une expansion surfacique est un élément de matière, centré en , d'aire , de masse dans lequel est la masse surfacique du système continu en , pseudo point en translation dans le référentiel à la vitesse à l'instant «» dans le cas où le système continu de matière est un fluide, le pseudo point est appelé « particule de fluide ».
↑ Bien que le moment cinétique vectoriel et la masse surfacique soient représentés par la même lettre, il n'y a pas d'ambiguïté car l'une des grandeurs est vectorielle et l'autre scalaire, de plus la grandeur vectorielle a toujours pour indice un point alors que la grandeur scalaire n'a, a priori, pas d'indice
↑ 33,033,133,2 et 33,3 Un pseudo point d'une expansion linéique est un élément de matière, centré en , de longueur , de masse dans lequel est la masse linéique du système continu en , pseudo point en translation dans le référentiel à la vitesse à l'instant «» dans le cas où le système continu de matière est un fluide, le pseudo point est appelé « particule de fluide ».
↑ 34,0 et 34,1 Le volume «» de l'expansion spatiale dépendant a priori du temps sauf si le système continu de matière est indéformable et la dérivée temporelle, associée à un point fixé en effet elle résulte de l'application du théorème du moment cinétique au pseudo point centré en , devant se faire en figeant le point , on a remplacé la dérivée droite utilisée dans le théorème du moment cinétique vectoriel ou scalaire appliqué au pseudo point , ce dernier n’ayant pas de raison d’être changé par une dérivée partielle à figé.
↑ 36,0 et 36,1 Propriété admise analogue de la propriété « toute somme discrète de dérivées temporelles de grandeurs est la dérivée temporelle de la somme discrète des grandeurs » en remplaçant somme discrète par somme continue
↑ 37,0 et 37,1 Après permutation de l'intégration volumique sur le point générique et de la dérivation temporelle et une fois l’intégration volumique réalisée, le point générique n’apparaît plus, il n'y a donc plus qu'une seule dépendance « le temps » et la dérivée partielle devient droite.
↑ 47,0 et 47,1 Non applicable en dynamique relativiste car en cinétique relativiste est à revoir la note « 42 » plus haut dans le chapitre, le seul cas où est à en cinétique relativiste étant celui d'un système discret de points matériels en translation et par suite, à l'exception de ce cas est toujours à en cinétique relativiste.
↑ 48,0 et 48,1 Encore applicable à un système continu fermé de matière d'expansion tridimensionnelle, surfacique ou linéique
↑ Rappelons que théorème du moment cinétique vectoriel est l'expression de la r.f.d.n. Relation Fondamentales de la Dynamique Newtonienne appliquée à un point matériel relativement à un point origine fixe du référentiel galiléen.
↑ Du lien entre vitesse et abscisse angulaires instantanées , on tire que la dérivée temporelle de la vitesse angulaire instantanée définissant l'accélération angulaire instantanée s'écrit encore .
dans laquelle la grandeur cinématique scalaire est « la vitesse angulaire instantanée autour de l'axe de rotation », la grandeur d'inertie associée « le moment d'inertie par rapport à l'axe de rotation » et la cause de variation de la vitesse angulaire instantanée « le moment résultant scalaire des forces appliquées par rapport à l'axe du mouvement circulaire ».
↑ Non applicable en dynamique relativiste car, d'une part, nous avons établi dans la note « 13 » plus haut dans ce chapitre la « non applicabilité de en cinétique relativiste », la relation applicable étant «» avec le facteur de Lorentz du point en mouvement circulaire autour de et Non applicable en dynamique relativiste car, d'autre part avec, sauf cas particulier de mouvement uniforme, d'où non transformable selon ni selon sauf mouvement uniforme en dynamique relativiste ; Hendrik Antoon Lorentz (1853 - 1928) physicien néerlandais principalement connu pour ses travaux sur l'électromagnétisme, il a laissé son nom aux « transformations dites de Lorentz » en fait les équations définitives des transformations de Lorentz ont été formulées en par Henri Poincaré après avoir été introduites sous forme tâtonnante par quelques physiciens dont Hendrik Lorentz dès pour ce dernier, transformations utilisées dans la théorie de la relativité restreinte élaborée par Albert Einstein en ; Hendrik Lorentz partagea, en , le prix Nobel de physique avec Pieter Zeeman (1865 - 1943) physicien néerlandais pour leurs recherches sur l'influence du magnétisme sur les phénomènes radiatifs Pieter Zeeman ayant découvert l'effet qui porte son nom en . Henri Poincaré (1854 - 1912) mathématicien, physicien, philosophe et ingénieur français à qui on doit des résultats d'importance en calcul infinitésimal, des avancées sur le problème à trois corps qui font de lui un des fondateurs de l'étude qualitative des systèmes d'équations différentielles et de la théorie du chaos, une participation active à la théorie de la relativité restreinte ainsi qu'à la théorie des systèmes dynamiques Albert Einstein (1879 - 1955), physicien théoricien d'origine allemande, devenu apatride en puis suisse en ; on lui doit la théorie de la relativité restreinte publiée en , la relativité générale en ainsi que bien d'autres avancées dans le domaine de la mécanique quantique et la cosmologie ; il a reçu le prix Nobel de physique en pour son explication de l'effet photoélectrique.
↑ Utilisation de la distributivité de la multiplication scalaire par rapport à l’addition vectorielle « en sens inverse » voir le paragraphe « autres propriétés (de la multiplication scalaire) » du chap. de la leçon « Outils mathématiques pour la physique (PCSI) ».
↑ C.-à-d. de direction passant par le même point fixe .
↑ On pourrait qualifier le système fermé de matière de « pseudo-isolé en rotation autour d'un point » dans la mesure où la compensation des moments vectoriels des forces extérieures entraîne la même propriété cinétique que leur absence, toutefois cette appellation n'est pas utilisée
↑ 77,0 et 77,1 Les moments scalaires individuels des forces extérieures étant alors tous nuls.
↑ On pourrait qualifier le système fermé de matière de « pseudo-isolé en rotation autour d'un axe » dans la mesure où la compensation des moments scalaires des forces extérieures entraîne la même propriété cinétique que leur absence, toutefois cette appellation n'est pas utilisée