Cours de Physique Générale - 01 - Mécanique - Sivoukhine

Le présent ouvrage est le développement d’un cours que nous avons exposé pendant près de vingt ans aux étudiants de l’Institut de Physique technique de Moscou. Pendant cette période ni le plan général du cours, ni l’approche de l’exposé des questions fondamentales n’ont subi de modifications importantes. Mais chaque année nous éprouvions le besoin d’y inclure de nouvelles questions et de nouveaux exemples se substituant aux précédents que nous étions obligés d’éliminer par manque de temps.
Le lecteur trouvera dans cet ouvrage la presque totalité des questions abordées au cours de ces années, ainsi que d’autres qui ne l’ont pas été. On y a inclus aussi nombre de problèmes avec indication des réponses ou des procédés de résolution. Nous estimons que tout cela sera utile aux étudiants désireux d’approfondir leurs connaissances en physique et contribuera à leur formation de physicien.
L’objectif est de les conduire à formuler et à résoudre eux-mêmes les questions de principe et les problèmes d’application. Il est bien évident que tout ce que nous avons jugé utile d’inclure dans cet ouvrage ne saurait faire partie du programme obligatoire. Pour la commodité du lecteur les questions les plus importantes sont imprimées en caractères courants et les autres en petits caractères.
L’enseignement oral était toujours complété par des démonstrations qui sont, avec les travaux pratiques, le moyen le plus efficace d’initier les étudiants aux phénomènes physiques. Aucune description, aussi précise et aussi imagée soit-elle, ne saurait les remplacer.
Les démonstrations en salle de cours fournissant les premières données expérimentales permettent d’introduire de nouvelles notions, de procéder à des généralisations, de formuler les lois et les principes
de la Physique. De plus, elles rompent la monotonie des exposés oraux et rendent les cours plus attrayants.
Dans le premier tome de notre ouvrage le lecteur trouvera un exposé systématique des fondements physiques de la mécanique classique non relativiste. Mais comme il est impossible d’exposer les fondements physiques de la mécanique sans établir de lien avec les autres parties de cette science, nous donnerons dès le premier tome quelques notions de la théorie de la relativité et de la mécanique quantique. On ne saurait autrement préciser la limite de validité de la mécanique classique non relativiste. Les quelques notions de mécanique quantique sont données très brièvement et sans aucune
justification. Nous serons plus précis sur la mécanique relativiste ou mécanique de la théorie de la relativité. Ces exposés se fondent sur la variation de la masse avec la vitesse, que nous présentons comme un fait expérimental. Gela nous paraît être suffisant non seulement pour une étude qualitative, mais aussi pour l’étude quantitative des problèmes simples dont des exemples sont donnés ici. Les
exposés systématiques des mécaniques relativiste et quantique seront présentés dans les autres tomes de notre ouvrage, à la suite de l’étude des phénomènes électriques et optiques.