Vocabulaire de la mécanique trilingue pour les hautes écoles suisses.
Ce glossaire donne, pour les principaux termes de mécanique rencontrés dans ce cours, leurs équivalents en allemand (orthographe suisse, sans ß) et en anglais, ainsi qu'une brève définition dans les notations du cours. Il facilite la lecture des polycopiés germanophones «Physik I» de l'ETH Zurich et des hautes écoles alémaniques, les échanges avec les collègues suisses allemands dans les projets et les laboratoires, l'accès à la littérature internationale (Kleppner et Kolenkow, Young et Freedman ou Feynman sont rédigés en anglais) et la lecture des manuels de logiciels de simulation et de mesure, dont les grandeurs portent des noms anglais (velocity, torque, momentum, drag, damping ratio…). Les termes sont classés par ordre alphabétique du français; les formules correspondantes figurent dans le formulaire (annexe A) et les valeurs numériques dans l'annexe B.
Table des termes
Français
Deutsch
English
Définition
accélération
Beschleunigung
acceleration
Dérivée de la vitesse par rapport au temps, a=dv/dt=r¨, exprimée en m/s².
accélération angulaire
Winkelbeschleunigung
angular acceleration
Dérivée de la vitesse angulaire, α=ω˙=θ¨, en rad/s²; elle est liée à l'accélération tangentielle par .
Remarques d'usage
En allemand, Impuls désigne la quantité de mouvement p=mv et non l'impulsion; celle-ci s'appelle Kraftstoss. L'anglais suit le français: momentum pour p et impulse pour J=∫Fdt. C'est le faux ami le plus fréquent du cours.
Gewicht et weight désignent la force mg; dans la langue courante, ils servent aussi à parler de la masse («ich wiege 70 kg»). En physique, on distingue strictement Masse/mass (kg) et Gewichtskraft/weight (N).
L'anglais distingue velocity (le vecteur v) et speed (sa norme v); l'allemand et le français n'ont qu'un mot, et «vitesse», et précisent «vecteur vitesse» ou «norme de la vitesse» si nécessaire.
at=αR
accélération centripète
Zentripetalbeschleunigung
centripetal acceleration
Composante de l'accélération dirigée vers le centre de courbure, de norme an=v2/R=ω2R pour un mouvement circulaire.
accélération tangentielle
Tangentialbeschleunigung
tangential acceleration
Composante de l'accélération le long de la trajectoire, at=dv/dt, qui modifie la norme de la vitesse.
amortissement
Dämpfung
damping
Dissipation de l'énergie d'un oscillateur par une force de frottement, souvent −bx˙, qui fait décroître l'amplitude en e−γt avec γ=b/(2m).
amplitude
Amplitude
amplitude
Valeur maximale A de l'élongation d'une oscillation x(t)=Acos(ωt+φ).
analyse dimensionnelle
Dimensionsanalyse
dimensional analysis
Méthode qui vérifie l'homogénéité d'une équation et devine la forme d'une loi en comparant les dimensions (L, M, T) des grandeurs qui y figurent.
axe de rotation
Drehachse, Rotationsachse
axis of rotation
Droite fixe autour de laquelle tournent tous les points d'un solide, portant le vecteur ω.
axes principaux d'inertie
Hauptträgheitsachsen
principal axes of inertia
Trois axes orthogonaux en un point d'un solide dans lesquels le tenseur d'inertie est diagonal; le moment cinétique n'est parallèle à ω que pour une rotation autour de l'un d'eux.
battements
Schwebung
beats
Modulation lente de l'amplitude résultant de la superposition de deux ondes de fréquences voisines f1 et f2, perçue à la fréquence fb=∣f1−f2∣.
bras de levier
Hebelarm
lever arm, moment arm
Distance d entre l'axe de rotation et la ligne d'action d'une force, de sorte que le moment vaut M=Fd.
capillarité
Kapillarität
capillarity
Ascension ou dépression d'un liquide dans un tube fin sous l'effet de la tension superficielle, de hauteur h=2γcosθ/(ρgr) (loi de Jurin).
centre de masse
Schwerpunkt, Massenmittelpunkt
center of mass
Point rG=∑imiri/∑imi qui se meut comme un point matériel de masse totale M soumis à la résultante des forces extérieures.
centre de percussion
Stossmittelpunkt
center of percussion
Point d'un solide articulé autour d'un axe où un choc ne produit aucune réaction sur l'axe, situé à la distance ℓ=I/(md) de celui-ci, d étant la distance de l'axe au centre de masse.
champ gravitationnel
Gravitationsfeld
gravitational field
Force de gravitation par unité de masse, g(r)=−GMr/r3, en N/kg ou m/s².
chiffres significatifs
signifikante Stellen, geltende Ziffern
significant figures
Chiffres d'un résultat numérique qui portent une information fiable compte tenu de l'incertitude; ce cours en garde trois.
chute libre
freier Fall
free fall
Mouvement d'un corps soumis à la seule pesanteur, d'accélération a=g, avec z(t)=z0+v0t−21gt2.
coefficient de frottement
Reibungskoeffizient, Reibungszahl
coefficient of friction
Nombre sans dimension μ tel que Ff≤μsN (statique) ou Ff=μcN (cinétique), qui dépend des surfaces en contact.
coefficient de restitution
Stosszahl, Restitutionskoeffizient
coefficient of restitution
Rapport e=∣v2′−v1′∣/∣v2−v1∣ des vitesses relatives après et avant un choc, égal à 1 pour un choc élastique et à 0 pour un choc parfaitement inélastique.
collision élastique
elastischer Stoss
elastic collision
Choc au cours duquel la quantité de mouvement et l'énergie cinétique totale sont toutes deux conservées.
collision inélastique
unelastischer Stoss, inelastischer Stoss
inelastic collision
Choc où la quantité de mouvement est conservée mais une partie de l'énergie cinétique est dissipée; il est parfaitement inélastique si les corps restent solidaires.
cône de Mach
Machscher Kegel
Mach cone
Surface conique enveloppant les ondes émises par une source supersonique, de demi-angle α tel que sinα=c/vs=1/Ma.
conservation de l'énergie
Energieerhaltung
conservation of energy
Principe selon lequel l'énergie mécanique Em=Ec+Ep d'un système soumis uniquement à des forces conservatives reste constante.
conservation de la quantité de mouvement
Impulserhaltung
conservation of momentum
Pour un système isolé (∑Fext=0), la quantité de mouvement totale p=∑imivi est constante.
conservation du moment cinétique
Drehimpulserhaltung
conservation of angular momentum
Lorsque le moment résultant des forces extérieures est nul, L est constant, ce qui explique la loi des aires et l'accélération d'une patineuse qui replie les bras.
coordonnées polaires
Polarkoordinaten
polar coordinates
Repérage d'un point du plan par (r,θ), avec r=rer et v=r˙er+rθ˙eθ.
coordonnées sphériques
Kugelkoordinaten
spherical coordinates
Repérage d'un point de l'espace par sa distance r à l'origine, sa colatitude θ et sa longitude φ, avec v=r˙er+rθ˙eθ+rsinθφ˙eφ.
couple
Kräftepaar
couple
Deux forces opposées F et −F de lignes d'action distantes de d, de résultante nulle et de moment M=Fd indépendant du point de réduction.
débit
Volumenstrom, Durchfluss
flow rate, discharge
Volume de fluide traversant une section par unité de temps, Q=Sv, en m³/s; le débit massique vaut m˙=ρQ.
décibel
Dezibel
decibel
Unité du niveau sonore L=10log10(I/I0), avec I0=10−12W/m2 le seuil d'audition.
déphasage
Phasenverschiebung
phase shift, phase difference
Différence Δφ entre les phases de deux oscillations ou de deux ondes de même fréquence, qui détermine le caractère constructif ou destructif de leur superposition.
déplacement
Verschiebung
displacement
Vecteur Δr=r(t2)−r(t1) joignant deux positions, indépendant du chemin suivi.
diagramme du corps libre
Freikörperbild, Freischnitt
free-body diagram
Schéma d'un corps isolé sur lequel on représente toutes les forces extérieures qui lui sont appliquées, préalable à l'écriture de ∑F=ma.
dimension
Dimension
dimension
Expression d'une grandeur en fonction des grandeurs de base, notée [v]=LT−1; deux termes que l'on additionne doivent avoir la même dimension.
écoulement laminaire
laminare Strömung
laminar flow
Écoulement régulier en couches parallèles sans mélange, observé pour un nombre de Reynolds faible (typiquement Re<2000 en conduite).
écoulement stationnaire
stationäre Strömung
steady flow
Écoulement dont la vitesse en chaque point ne dépend pas du temps, de sorte que les lignes de courant sont fixes.
écoulement turbulent
turbulente Strömung
turbulent flow
Écoulement irrégulier avec tourbillons et fluctuations, observé à grand nombre de Reynolds.
effet Doppler
Doppler-Effekt
Doppler effect
Variation de la fréquence perçue, f′=f(c±vr)/(c∓vs) (signes supérieurs pour un rapprochement), lorsque le récepteur ou la source se déplace par rapport au milieu.
élongation
Auslenkung
displacement (from equilibrium)
Écart x(t) d'un oscillateur par rapport à sa position d'équilibre à l'instant t.
énergie cinétique
kinetische Energie
kinetic energy
Énergie de mouvement Ec=21mv2 pour un point matériel, en joules.
énergie de rotation
Rotationsenergie
rotational kinetic energy
Énergie cinétique Ec=21Iω2 d'un solide tournant autour d'un axe fixe.
énergie mécanique
mechanische Energie
mechanical energy
Somme Em=Ec+Ep de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle d'un système.
énergie potentielle
potentielle Energie
potential energy
Fonction Ep associée à une force conservative par F=−∇Ep, par exemple mgz pour la pesanteur et 21kx2 pour un ressort.
équation d'onde
Wellengleichung
wave equation
Équation aux dérivées partielles ∂2y/∂t2=c2∂2y/∂x2, dont les solutions sont de la forme y=f(x−ct)+g(x+ct).
équation de continuité
Kontinuitätsgleichung
continuity equation
Conservation de la masse en écoulement stationnaire, ρ1S1v1=ρ2S2v2, soit S1v1=S2v2 pour un fluide incompressible.
équation du mouvement
Bewegungsgleichung
equation of motion
Équation différentielle mr¨=∑F dont l'intégration, avec les conditions initiales, donne la trajectoire.
équilibre statique
statisches Gleichgewicht
static equilibrium
État d'un solide pour lequel ∑F=0 et ∑M=0 par rapport à un point quelconque.
excentricité
Exzentrizität
eccentricity
Nombre e≥0 caractérisant la forme d'une orbite: cercle (e=0), ellipse (0<e<1), parabole (e=1), hyperbole (e>1).
facteur de qualité
Güte, Gütefaktor
quality factor
Nombre sans dimension Q=ω0/(2γ)=mω0/b qui mesure la faiblesse de l'amortissement et la finesse du pic de résonance.
flottaison
Schwimmen
flotation, floating
Équilibre d'un corps partiellement immergé pour lequel la poussée d'Archimède égale le poids, ρfVimm=m.
fluide
Fluid
fluid
Milieu continu (liquide ou gaz) qui se déforme indéfiniment sous une contrainte de cisaillement, si petite soit-elle.
fluide parfait
ideales Fluid, ideale Flüssigkeit
ideal fluid
Fluide incompressible et sans viscosité, modèle dans lequel s'applique le théorème de Bernoulli.
fondamental
Grundton, Grundschwingung
fundamental
Mode propre de plus basse fréquence f1=c/(2L) d'une corde fixée aux deux extrémités, dont les harmoniques sont les multiples.
force
Kraft
force
Grandeur vectorielle F qui décrit une interaction et modifie la quantité de mouvement d'un corps, en newtons (1N=1kgm/s2).
force centrifuge
Zentrifugalkraft
centrifugal force
Force d'inertie Fcf=−mω∧(ω∧r), de norme mω2r, dirigée vers l'extérieur dans un référentiel tournant.
force centripète
Zentripetalkraft
centripetal force
Résultante des forces réelles dirigée vers le centre, de norme mv2/R, nécessaire pour maintenir un mouvement circulaire.
force conservative
konservative Kraft
conservative force
Force dont le travail ne dépend que des points de départ et d'arrivée (nul sur tout cycle) et qui dérive d'une énergie potentielle.
force d'inertie
Trägheitskraft, Scheinkraft
fictitious force, inertial force
Force apparente introduite dans un référentiel non inertiel pour conserver la forme de la deuxième loi de Newton, comme −mae dans un référentiel en translation accélérée.
force de Coriolis
Corioliskraft
Coriolis force
Force d'inertie FC=−2mω∧v′ agissant sur un corps en mouvement dans un référentiel tournant.
force normale
Normalkraft
normal force
Composante de la réaction d'un support perpendiculaire à la surface de contact, notée N.
fréquence
Frequenz
frequency
Nombre d'oscillations ou de tours par seconde, f=1/T, en hertz.
fréquence propre
Eigenfrequenz
natural frequency
Fréquence f0=ω0/(2π) à laquelle un système oscille librement en l'absence d'excitation.
frottement cinétique
Gleitreibung
kinetic friction
Force tangentielle Ff=μcN opposée au glissement relatif de deux surfaces en mouvement.
frottement statique
Haftreibung
static friction
Force tangentielle qui empêche le glissement, d'intensité variable bornée par Ff≤μsN.
fusée
Rakete
rocket
Système à masse variable propulsé par l'éjection de gaz, régi par mdv=−udm, d'où v=uln(m0/m) (équation de Tsiolkovski).
grandeur
Grösse, physikalische Grösse
quantity, physical quantity
Propriété mesurable d'un phénomène, exprimée par un nombre et une unité (scalaire) ou par un vecteur.
gravitation
Gravitation
gravitation
Interaction attractive entre masses, F=−Gm1m2er/r2, avec G=6,674⋅10−11 SI.
gyroscope
Kreisel
gyroscope
Solide en rotation rapide autour d'un axe de symétrie, dont le moment cinétique L=Iω résiste aux changements d'orientation.
harmonique
Oberton, Harmonische
harmonic, overtone
Mode propre de fréquence multiple entier du fondamental, fn=nf1, pour une corde fixée aux deux extrémités.
hauteur (d'un son)
Tonhöhe
pitch
Caractère perçu d'un son, grave ou aigu, déterminé par sa fréquence fondamentale.
hydrostatique
Hydrostatik
hydrostatics
Étude des fluides au repos, où la pression varie avec la profondeur selon p=p0+ρgh.
impulsion
Kraftstoss
impulse
Intégrale J=∫Fdt d'une force sur sa durée d'action, égale à la variation Δp de la quantité de mouvement.
incertitude
Messunsicherheit
uncertainty
Intervalle ±Δx estimant l'écart entre la valeur mesurée et la valeur vraie; les incertitudes se combinent selon les règles de propagation.
inertie
Trägheit
inertia
Tendance d'un corps à conserver son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme, mesurée par sa masse.
intensité sonore
Schallintensität
sound intensity
Puissance acoustique transportée par unité de surface, I=P/(4πr2) pour une source isotrope, en W/m².
interférence
Interferenz
interference
Superposition de deux ondes cohérentes donnant une amplitude renforcée (constructive, déphasage 2nπ) ou réduite (destructive, déphasage (2n+1)π).
ligne de courant
Stromlinie
streamline
Courbe tangente en chaque point au vecteur vitesse du fluide; en régime stationnaire, elle coïncide avec la trajectoire des particules.
loi de Hooke
Hookesches Gesetz
Hooke's law
Force de rappel d'un ressort proportionnelle à son allongement, F=−kx, valable dans le domaine élastique.
loi de Newton, 1re (principe d'inertie)
erstes Newtonsches Axiom, Trägheitsprinzip
Newton's first law
Dans un référentiel galiléen, un corps soumis à une résultante nulle reste au repos ou en mouvement rectiligne uniforme.
loi de Newton, 2e (principe fondamental)
zweites Newtonsches Axiom, Aktionsprinzip
Newton's second law
Dans un référentiel galiléen, ∑F=dp/dt=ma pour un corps de masse constante.
loi de Newton, 3e (action–réaction)
drittes Newtonsches Axiom, Reaktionsprinzip
Newton's third law
Si A exerce sur B la force FA/B, alors B exerce sur A la force FB/A=−FA/B, de même ligne d'action.
loi de Poiseuille
Hagen-Poiseuille-Gesetz
Poiseuille's law
Débit d'un écoulement laminaire dans une conduite cylindrique de rayon R et de longueur L, Q=πR4Δp/(8ηL).
loi de Stokes
Stokessches Gesetz
Stokes' law
Force de traînée visqueuse F=6πηrv sur une sphère de rayon r se déplaçant lentement dans un fluide de viscosité η.
lois de Kepler
Keplersche Gesetze
Kepler's laws
Les orbites sont des ellipses dont le Soleil occupe un foyer; le rayon vecteur balaie des aires égales en des temps égaux; T2/a3=4π2/(GM).
longueur d'onde
Wellenlänge
wavelength
Période spatiale λ=c/f=cT d'une onde sinusoïdale.
marée
Gezeiten
tide
Déformation des océans due à la différence entre l'attraction de la Lune (ou du Soleil) en un point de la Terre et en son centre, qui décroît en 1/r3.
masse
Masse
mass
Grandeur scalaire mesurant l'inertie d'un corps (F=ma) et son couplage gravitationnel, en kilogrammes.
masse volumique
Dichte
density
Masse par unité de volume, ρ=m/V, en kg/m³ (1000 kg/m³ pour l'eau).
mode propre
Eigenschwingung, Eigenmode
normal mode
Mouvement d'un système d'oscillateurs couplés (ou d'un milieu continu) dans lequel tout oscille à une même fréquence propre; pour Mx¨=−Kx, les pulsations propres vérifient det(K−ω2M)=0, et pour une corde fixée aux deux bouts fn=nc/(2L).
moment cinétique
Drehimpuls
angular momentum
Vecteur L=r∧p pour un point matériel, L=Iω pour un solide tournant autour d'un axe principal, avec dL/dt=∑M.
moment d'inertie
Trägheitsmoment
moment of inertia
Grandeur I=∑imiri2=∫r2dm mesurant l'inertie de rotation d'un solide autour d'un axe, en kg·m².
moment de force
Drehmoment
torque, moment of force
Vecteur M=r∧F mesurant l'aptitude d'une force à faire tourner un corps autour d'un point, en N·m.
mouvement circulaire uniforme
gleichförmige Kreisbewegung
uniform circular motion
Mouvement sur un cercle à vitesse de norme constante v=ωR, d'accélération purement centripète v2/R.
nœud
Knoten, Schwingungsknoten
node
Point d'une onde stationnaire où l'amplitude est toujours nulle, séparé du suivant par λ/2.
nombre d'onde
Wellenzahl
wave number
Grandeur k=2π/λ apparaissant dans y(x,t)=Acos(kx−ωt), en rad/m.
nombre de Mach
Machzahl
Mach number
Rapport Ma=v/c de la vitesse d'un mobile à la vitesse du son; l'écoulement est supersonique si Ma>1.
nombre de Reynolds
Reynoldszahl
Reynolds number
Nombre sans dimension Re=ρvL/η comparant les effets d'inertie et de viscosité et gouvernant la transition laminaire–turbulent.
nutation
Nutation
nutation
Oscillation de l'angle d'inclinaison de l'axe d'un gyroscope, qui se superpose au mouvement de précession.
onde
Welle
wave
Perturbation qui se propage dans un milieu en transportant de l'énergie sans transport de matière, décrite par y(x,t)=f(x−ct).
onde de choc
Stosswelle
shock wave
Front de discontinuité de pression créé par un objet se déplaçant plus vite que le son (vs>c), perçu comme un «bang».
onde longitudinale
Longitudinalwelle
longitudinal wave
Onde dont la perturbation est parallèle à la direction de propagation, comme le son dans l'air.
onde progressive
fortschreitende Welle, laufende Welle
travelling wave
Onde y(x,t)=f(x−ct) dont le profil se déplace sans se déformer à la vitesse c.
onde stationnaire
stehende Welle
standing wave
Superposition de deux ondes contrapropagatives de même amplitude, y=2Asin(kx)cos(ωt), dont les nœuds et les ventres sont fixes.
onde transversale
Transversalwelle
transverse wave
Onde dont la perturbation est perpendiculaire à la direction de propagation, comme sur une corde tendue.
orbite
Umlaufbahn, Bahn
orbit
Trajectoire fermée (ellipse, cercle) ou ouverte (parabole, hyperbole) d'un corps dans un champ gravitationnel central, selon le signe de Em.
ordre de grandeur
Grössenordnung
order of magnitude
Puissance de dix la plus proche d'une valeur, utilisée pour estimer rapidement un résultat (calcul de Fermi).
oscillateur harmonique
harmonischer Oszillator
harmonic oscillator
Système régi par x¨+ω02x=0, dont la solution est x=Acos(ω0t+φ) avec ω0=k/m.
oscillations forcées
erzwungene Schwingung
forced oscillations, driven oscillations
Réponse d'un oscillateur amorti à une excitation périodique F0cos(ωt), qui en régime permanent oscille à la fréquence de l'excitation.
pendule de Foucault
Foucaultsches Pendel
Foucault pendulum
Pendule long dont le plan d'oscillation tourne sous l'effet de la force de Coriolis, à la vitesse angulaire Ωsinλ où λ est la latitude.
pendule physique
physikalisches Pendel, physisches Pendel
physical pendulum
Solide oscillant autour d'un axe horizontal, de période T=2πI/(mgd) pour de petites amplitudes.
pendule simple
Fadenpendel, mathematisches Pendel
simple pendulum
Masse ponctuelle suspendue à un fil inextensible de longueur ℓ, de période T=2πℓ/g aux petits angles.
période
Periode, Schwingungsdauer
period
Durée T d'une oscillation ou d'un tour complet, T=2π/ω=1/f.
pesanteur (accélération de la)
Erdbeschleunigung, Fallbeschleunigung
acceleration due to gravity
Accélération g d'un corps en chute libre près du sol, de norme g=9,81m/s2 en Suisse.
phase
Phase
phase
Argument ωt+φ du cosinus décrivant une oscillation; φ est la phase à l'origine.
plan incliné
schiefe Ebene
inclined plane
Surface faisant un angle α avec l'horizontale, sur laquelle le poids se décompose en mgsinα le long du plan et mgcosα perpendiculairement.
poids
Gewicht, Gewichtskraft
weight
Force de pesanteur P=mg exercée sur un corps, en newtons; à ne pas confondre avec la masse.
point matériel
Massenpunkt
point particle, particle
Modèle d'un corps dont on néglige les dimensions et la rotation, réduit à une masse m placée en un point r(t).
portée
Wurfweite
range
Distance horizontale xmax=v02sin(2α)/g parcourue par un projectile qui revient à sa hauteur de lancement.
position
Ort, Ortsvektor
position
Vecteur r(t)=xex+yey+zez repérant le point matériel par rapport à l'origine du repère.
potentiel gravitationnel
Gravitationspotential
gravitational potential
Énergie potentielle par unité de masse, Φ(r)=−GM/r, nulle à l'infini; l'énergie potentielle d'une masse m vaut Ep=−GMm/r.
poulie
Rolle, Umlenkrolle
pulley
Roue sur laquelle passe un câble pour en changer la direction; idéale si elle est sans masse et sans frottement, de sorte que la tension est la même de part et d'autre.
poussée
Schub, Schubkraft
thrust
Force de propulsion F=u∣dm/dt∣ exercée sur une fusée par les gaz éjectés à la vitesse relative u.
poussée d'Archimède
Auftrieb, archimedisches Prinzip
buoyancy, buoyant force
Force verticale ascendante FA=ρfVimmg, égale au poids du fluide déplacé.
précession
Präzession
precession
Rotation lente de l'axe d'un gyroscope autour de la verticale sous l'effet du moment du poids, à la vitesse angulaire Ωp=mgd/(Iω).
pression
Druck
pressure
Force normale par unité de surface, p=F/S, en pascals (1bar=105Pa).
pression atmosphérique
Luftdruck, atmosphärischer Druck
atmospheric pressure
Pression exercée par le poids de l'air, p0≈1,013⋅105 Pa au niveau de la mer, qui décroît avec l'altitude.
pression dynamique
Staudruck
dynamic pressure
Terme 21ρv2 de l'équation de Bernoulli, égal à la surpression mesurée au point d'arrêt d'un tube de Pitot.
principe de Pascal
Pascalsches Prinzip
Pascal's principle
Toute variation de pression imposée à un fluide incompressible au repos se transmet intégralement en tout point du fluide (presse hydraulique).
produit scalaire
Skalarprodukt
dot product, scalar product
Nombre u⋅v=uvcosθ, utilisé pour le travail W=F⋅Δr et la puissance P=F⋅v.
produit vectoriel
Kreuzprodukt, Vektorprodukt
cross product, vector product
Vecteur u∧v perpendiculaire à u et v, de norme uvsinθ et orienté par la règle de la main droite; il définit M et L.
projectile
Wurfkörper, Geschoss
projectile
Corps lancé avec une vitesse initiale v0 et soumis à la seule pesanteur, dont la trajectoire est une parabole.
puissance
Leistung
power
Travail fourni par unité de temps, P=dW/dt=F⋅v, en watts.
pulsation
Kreisfrequenz
angular frequency
Grandeur ω=2πf=2π/T, en rad/s, coefficient du temps dans cos(ωt+φ).
quantité de mouvement
Impuls
momentum, linear momentum
Vecteur p=mv, conservé pour un système isolé; dp/dt=∑F.
raideur
Federkonstante, Federsteifigkeit
spring constant, stiffness
Constante k de la loi de Hooke F=−kx, en N/m.
rayon de giration
Trägheitsradius
radius of gyration
Longueur rg=I/m telle que le solide ait le même moment d'inertie qu'une masse ponctuelle m placée à cette distance de l'axe.
référentiel
Bezugssystem
frame of reference
Solide de référence, muni d'une horloge, par rapport auquel on décrit le mouvement; la trajectoire et la vitesse dépendent du référentiel choisi.
référentiel galiléen
Inertialsystem
inertial frame
Référentiel dans lequel un corps isolé est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme, où les lois de Newton s'appliquent sans force d'inertie.
référentiel non inertiel
beschleunigtes Bezugssystem, Nicht-Inertialsystem
non-inertial frame
Référentiel accéléré ou tournant par rapport à un référentiel galiléen, dans lequel il faut ajouter des forces d'inertie.
réflexion (d'une onde)
Reflexion
reflection
Renvoi d'une onde à une frontière du milieu, avec inversion du signe à une extrémité fixe et sans inversion à une extrémité libre.
rendement
Wirkungsgrad
efficiency
Rapport η=Putile/Pfournie≤1 entre la puissance utile et la puissance consommée par une machine.
repère
Koordinatensystem
coordinate system
Origine et base de vecteurs unitaires (O;ex,ey,ez) servant à exprimer numériquement les positions dans un référentiel.
résonance
Resonanz
resonance
Maximum de l'amplitude d'un oscillateur forcé lorsque la fréquence d'excitation approche la fréquence propre, d'autant plus marqué que l'amortissement est faible.
roulement sans glissement
Rollen ohne Gleiten
rolling without slipping
Mouvement d'un solide rond dont le point de contact est instantanément au repos, de sorte que vG=ωR.
satellite géostationnaire
geostationärer Satellit
geostationary satellite
Satellite d'orbite circulaire équatoriale dont la période égale le jour sidéral (23 h 56 min), à un rayon d'environ 42200 km, qui paraît fixe depuis le sol.
solide indéformable
starrer Körper
rigid body
Système de points matériels dont les distances mutuelles restent constantes; son mouvement se décompose en une translation du centre de masse et une rotation.
son
Schall
sound
Onde longitudinale de pression se propageant dans un milieu matériel, à c≈343 m/s dans l'air à 20∘C.
superposition
Überlagerung, Superposition
superposition
Principe selon lequel la perturbation résultante de plusieurs ondes est la somme des perturbations individuelles, conséquence de la linéarité de l'équation d'onde.
système international (SI)
Internationales Einheitensystem (SI)
International System of Units (SI)
Système de sept unités de base (m, kg, s, A, K, mol, cd) dont dérivent toutes les unités du cours (N, J, W, Pa, Hz).
système isolé
abgeschlossenes System
isolated system
Système sur lequel la résultante des forces extérieures est nulle, dont la quantité de mouvement totale est conservée.
tenseur d'inertie
Trägheitstensor
inertia tensor
Matrice symétrique IO des moments et produits d'inertie d'un solide en un point O, telle que LO=IOω et Ec=21ω⋅LO.
tension
Seilkraft, Zugkraft
tension
Force exercée par un fil, une corde ou un câble tendu sur ce qu'il retient, dirigée le long du fil.
tension superficielle
Oberflächenspannung
surface tension
Énergie par unité de surface (ou force par unité de longueur) γ d'une interface liquide, responsable de la surpression Δp=2γ/R dans une goutte.
théorème de Bernoulli
Bernoulli-Gleichung
Bernoulli's equation
Le long d'une ligne de courant d'un fluide parfait incompressible en régime stationnaire, p+21ρv2+ρgz=const.
théorème de Huygens–Steiner
Steinerscher Satz, Satz von Steiner
parallel axis theorem
Moment d'inertie autour d'un axe parallèle à un axe passant par le centre de masse, distant de d: I=IG+md2.
théorème de l'énergie cinétique
Arbeitssatz
work–energy theorem
La variation d'énergie cinétique d'un point matériel entre deux instants égale le travail total des forces appliquées, ΔEc=Wtot.
timbre
Klangfarbe
timbre
Caractère d'un son déterminé par les amplitudes relatives de ses harmoniques, qui distingue deux instruments jouant la même note.
traînée
Luftwiderstand, Strömungswiderstand
drag
Force de résistance d'un fluide opposée au mouvement, F=21CxρSv2 à grande vitesse ou 6πηrv (Stokes) à faible vitesse.
trajectoire
Bahnkurve, Bahn
trajectory, path
Courbe décrite par le point matériel au cours du temps, ensemble des positions r(t).
transformation de Galilée
Galilei-Transformation
Galilean transformation
Passage entre deux référentiels galiléens en translation uniforme, r′=r−Vt et v′=v−V, qui laisse l'accélération invariante.
travail
Arbeit
work
Grandeur scalaire W=∫F⋅dr transférée par une force le long d'un déplacement, en joules.
tube de Pitot
Pitotrohr, Prandtl-Rohr
Pitot tube
Sonde qui mesure la vitesse d'un fluide à partir de la différence entre pression totale et pression statique, v=2Δp/ρ.
tube de Venturi
Venturi-Rohr
Venturi tube
Conduite à rétrécissement dans laquelle l'accélération du fluide s'accompagne d'une baisse de pression mesurable, application de Bernoulli et de la continuité.
unité
Einheit
unit
Grandeur de référence choisie par convention (mètre, kilogramme, seconde…) à laquelle on compare toute grandeur de même dimension.
vecteur
Vektor
vector
Grandeur définie par une norme, une direction et un sens, notée en gras (v, F), que l'on décompose sur les vecteurs unitaires du repère.
vecteur unitaire
Einheitsvektor
unit vector
Vecteur de norme 1, comme ex, er ou u/∥u∥.
ventre
Bauch, Schwingungsbauch
antinode
Point d'une onde stationnaire où l'amplitude est maximale, à mi-chemin entre deux nœuds.
virage relevé
überhöhte Kurve
banked curve
Courbe dont la chaussée est inclinée d'un angle θ tel que tanθ=v2/(Rg), ce qui permet de tourner sans frottement.
viscosité
Viskosität
viscosity
Coefficient η reliant la contrainte de cisaillement au gradient de vitesse, τ=ηdv/dy, en Pa·s.
vitesse
Geschwindigkeit
velocity, speed
Dérivée de la position, v=dr/dt=r˙, en m/s; l'anglais distingue le vecteur (velocity) et sa norme (speed).
vitesse angulaire
Winkelgeschwindigkeit
angular velocity
Taux de variation de l'angle, ω=θ˙, en rad/s; le vecteur ω est porté par l'axe de rotation et v=ω∧r.
vitesse de libération
Fluchtgeschwindigkeit
escape velocity
Vitesse minimale vℓ=2GM/R pour échapper à l'attraction d'un astre (11,2 km/s depuis la surface de la Terre).
Rapport vˉ=Δr/Δt du déplacement à la durée écoulée.
vitesse orbitale
Bahngeschwindigkeit, Kreisbahngeschwindigkeit
orbital speed
Vitesse v=GM/r d'un satellite sur une orbite circulaire de rayon r, indépendante de sa masse.
vitesse relative
Relativgeschwindigkeit
relative velocity
Vitesse d'un corps par rapport à un autre ou à un référentiel en mouvement, vA/B=vA−vB (composition des vitesses de Galilée).
Geschwindigkeit
Les trois lois de Newton s'appellent en allemand Newtonsche Axiome (ou Newtonsche Gesetze): Trägheitsprinzip, Aktionsprinzip et Reaktionsprinzip (actio = reactio). En anglais, Newton's laws of motion.
Drehmoment et torque correspondent au moment de force M; le mot anglais moment seul est ambigu (il désigne aussi le moment d'inertie ou le moment d'une distribution), et Moment en allemand est surtout utilisé dans Trägheitsmoment. Le Kräftepaar (anglais couple) est un couple de forces de résultante nulle.
Auftrieb désigne à la fois la poussée d'Archimède (statischer Auftrieb, anglais buoyancy) et la portance d'une aile (dynamischer Auftrieb, anglais lift); vérifiez le contexte.
Dichte et density correspondent à la masse volumique ρ (kg/m³); en français, le mot «densité» désigne en toute rigueur le rapport sans dimension ρ/ρeau, bien qu'il soit souvent employé pour ρ.
Kreisfrequenz et angular frequency désignent la pulsation ω=2πf; l'anglais utilise parfois angular velocity pour ω aussi bien en rotation qu'en oscillation.
Le théorème de Huygens–Steiner s'appelle simplement Steinerscher Satz en allemand et parallel axis theorem en anglais; le nom de Huygens n'y figure pas.
Schwerpunkt (centre de gravité) et Massenmittelpunkt (centre de masse) sont utilisés indifféremment en allemand, comme center of mass et center of gravity en anglais, puisque les deux points coïncident dans un champ de pesanteur uniforme.
Le mot allemand Stoss (choc) s'écrit avec ss en Suisse et Stoß en Allemagne; on rencontre les deux graphies dans elastischer Stoss, Stosswelle et Kraftstoss.
L'Arbeitssatz est le théorème de l'énergie cinétique; l'anglais dit work–energy theorem. La Bernoulli-Gleichung est le théorème de Bernoulli, et le Hagen-Poiseuille-Gesetz la loi de Poiseuille.
Un Fadenpendel ou mathematisches Pendel est le pendule simple (simple pendulum), tandis que le physikalisches Pendel (physical pendulum, parfois compound pendulum) désigne le pendule pesant d'un solide quelconque.
En anglais, les noms d'unités et les symboles sont les mêmes qu'en français, mais la virgule décimale est remplacée par le point (9.81m/s2) et le séparateur de milliers est la virgule ou l'espace fine; en allemand, on écrit 9,81 comme en français.