Nous présentons ici la cinématique, qui décrit et quantifie le mouvement des objets dans l'espace et dans le temps. Le mouvement est tellement important pour la mécanique (et la plupart des sciences physiques) que nous allons passer quelques semaines à établir les outils et les techniques dont nous aurons besoin. Nous laisserons l'explication du mouvement pour les semaines suivantes, en commençant par les lois de Newton en semaine 4. Nous étudions ici le cas le plus simple : le mouvement en ligne droite.

Nous nous intéressons ici à la cinématique en deux dimensions, plus précisément aux projectiles et aux objets en mouvement circulaire.

Après avoir décrit et quantifié le mouvement (semaines 2 et 3), nous commençons maintenant à l'expliquer à l'aide des trois lois du mouvement de Newton. La connaissance des lois de Newton et la capacité à les appliquer à diverses situations nous permettront d'expliquer une grande partie des mouvements que nous observons dans le monde qui nous entoure. Elles sont également très importantes pour analyser des objets (comme les ponts) qui ne bougent pas beaucoup (un sujet appelé Statique qui est important dans certains programmes d'ingénierie). En raison de l'importance des lois de Newton, la semaine 4 comporte cinq leçons, ainsi que des questionnaires un peu plus longs que ceux des chapitres précédents.

Nous revenons sur la différence entre le poids et la masse. Nous introduisons la loi de Hooke pour les déformations élastiques. Nous considérons les forces entre objets en contact et (pour des raisons de commodité) nous les décomposons en leurs composantes normales et de frottement - et, comme d'habitude, nous vous donnons quelques problèmes à résoudre.

Au cours de la semaine 6, nous étudierons le travail et l'énergie, puis la puissance, c'est-à-dire la vitesse à laquelle un travail est effectué. Nous utiliserons le travail et la deuxième loi de Newton pour dériver la quantité appelée énergie cinétique. En examinant l'origine du travail, nous distinguerons deux types de force : la force conservatrice et la force non conservatrice. Cela nous permettra d'introduire l'énergie potentielle et l'énergie mécanique. La puissance est le taux d'exécution d'un travail. Nous passerons un peu de temps à relier ces quantités et leurs unités à votre expérience quotidienne, en associant les joules aux kilowattheures (l'unité utilisée par les compagnies d'électricité) et les kilowatts aux chevaux-vapeur et à la force humaine.

Il est temps de s'amuser à frapper ! Après avoir défini la quantité de mouvement, nous l'utiliserons pour analyser les collisions élastiques et inélastiques. Attendez-vous à des marteaux, des planches à roulettes, des accidents de voiture et un lit de clous..

Depuis toujours, et probablement depuis bien plus longtemps, les hommes observent les planètes et les étoiles et se demandent. Pourquoi brillent-elles ? Qu'est-ce qui les fait bouger ? Pourquoi ne tombent-elles pas ? Voici donc la gravité - et comment elle dirige le système solaire, la galaxie et l'univers. Vitesse de fuite, orbites, manœuvres des satellites, trous noirs : oui, tout cela.