Mécanique

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Introduction

Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou transmet un mouvement, une force, une déformation.
On parle ainsi de mécanique générale, de génie mécanique, de mécanique automobile, de sports mécaniques, de mécanique navale, de mécanique céleste, de mécanique quantique de résistance mécanique des matériaux...

Origine

  • Histoire - La science mécanique est la fusion, réalisée par Newton, de la physique et de l'astronomie. Du point de vue historique, donc, la physique est une partie de la mécanique.
  • De nos jours - Il est convenu, dans le milieu universitaire, d'ignorer cette évolution, et de présenter les lois de la mécanique comme relevant de la "physique". Ce parti pris n'est pas neutre. Pour le moins, il est contraire au fait historique.

Sciences associées

La mécanique est la branche de la science qui étudie le mouvement des systèmes matériels et leurs déformations, en relation avec les forces qui provoquent ou modifient ce mouvement ou ces déformations.
Elle peut être considerée comme une partie de la physique.
Elle a donc pour but de décrire et prévoir les mouvements de matières inertes, de corps célestes ou quantiques ou d'organismes vivants (biomécanique) et comprend notamment :

  • La mécanique classique, dite aussi newtonienne traite de l'étude cinématique (étude du mouvement sans s'intéresser à sa cause), statique et dynamique d'un système, que ce soit un système simple (mécanique du point) ou un système complexe (mécanique générale).
  • La mécanique céleste étudie les mouvements des corps célestes.
  • La mécanique statistique étudie des systèmes à grand nombre de composants, comme par exemple les gaz, composés de milliards de molécules.
  • La mécanique physique traite les systèmes qui ont des comportements physiques comme la mécanique des fluides, la mécanique des milieux continus, correspondant à une mécanique des systèmes déformables.
  • La mécanique quantique traite du comportement des systèmes physiques à l'échelle des particules.
  • La mécanique relativiste traite les systèmes se déplaçant à des vitesses proches de celle de la lumière.
  • La mécanique statique est la branche de la physique qui étudie les systèmes mécaniques au repos dans un repère galiléen.
  • La biomécanique traite de la déformation des corps vivants, notamment du corps humain par exemple en situation de chocs (ex : crash véhicule) ou d'accélérations importantes (ex : combat aérien).
  • L'acoustique physique est la branche de la mécanique qui étudie les petits mouvements de vibration dans les solides, les liquides ou les gaz.
  • La mécatronique traite de l'ingénierie d'objets mécaniques actifs, dont la cinématique, les déformations, les comportements dynamiques sont mesurés voire controlés par des dispositifs électroniques (ex : capteurs, calculateurs, actionneurs) et numériques (ex : logiciels)..

Technologies et techniques

La mécanique est également l'ensemble des technologies et des techniques, qui permettent de concevoir et de réaliser des pièces ainsi que des ensembles mécaniques :

Unités mécaniques légales

  • la seconde (s): unité de temps, pour mesurer des durées.
  • le mètre (m): unité de longueur (pour mesurer notamment des positions),
  • le mètre par seconde (m/s noté aussi m.s): unité de vitesse (pour mesurer l'accroissement de position par seconde),
  • le mètre par seconde par seconde (m/s/s noté aussi m.s): unité d'accélération (pour mesurer l'accroissement de vitesse par seconde),
  • le kilogramme (kg): unité de masse et de quantité de matière (ex: une mole d'eau de masse 18g comprend 6,02 x 10 molécules H2O),
  • le newton (N): unité de force (ex: la force exercée par la Terre sur une masse de 1 kg vaut 9,81 N),
  • le joule (J): unité de travail et d'énergie (valant 1 N.m soit 1 force de 1 N travaillant sur 1 m),
  • le watt (W): unité de puissance (valant 1 J/s soit un travail de 1 J produit par seconde).

Savants mécaniciens