Le moteur à 4 temps est un moteur à explosion (à combustion interne ou thermique) utilisé pour la propulsion de nombreux véhicules de transport. Il nécessite la succession de quatre phases:

1. l’admission du mélange air/carburant.
2. compression par remontée d’un piston.
3. allumage par une bougie qui produit la combustion. C'est la source d’énergie.
4. échappement des gaz brûlés.

Et le cycle recommence.

Remarque: Le dessin de la voiture avec la vue en coupe du moteur est une simplification pédagogique. Les roues ne sont jamais connectées sur l'axe du villebrequin comme le laisse penser cette illustration. Il faudrait ajouter, en plus de la boîte de vitesse, tout un systéme de transmission.

Par définition, un objet est en équilibre lorsque la somme des forces qui agissent sur lui se compensent.
Mais il est important de distinguer deux formes d'équilibres:

• Equilibre stable: Après perturbation, le mobile retrouve sa position initiale.
• Equilibre instable: Après perturbation, le mobile s'écarte de sa position initiale (souvent pour rejoindre une position d'équilibre stable !).

Cette animation permet d'illustrer les forces en présence. La position du centre de gravité du système, par rapport au support (point de basculement ) est l'élément important.

Em représente l'énergie mécanique (totale). Elle est exprimée en Joules.
Cette activité nous permet d'aborder l'énergie potentielle de pesanteur Ep.
Dans notre représentation, l'origine de l'énergie potentielle est choisie arbitrairement au point le plus bas (Ep=0 quand h=0). L'énergie potentielle, exprimée en Joules, est proportionnelle à la masse (exprimée en kg) et à l'altitude (exprimée en m) selon la formule:
Ep=mgh
Seule l'énergie mécanique Em est représentée. Si on considère que Em se conserve (aucune perte), c'est que l'énergie potentielle Ep se transforme en énergie cinétique Ec (non représentée !)  avec en permanence la relation Em = Ec + Ep

Nous illustrons ici la nécessité du calcul infinitésimal (ou calcul différentiel) pour réaliser le calcul du travail lorsque la force ou le chemin varient le long du parcours.

Le vecteur représente la force agissant sur la particule.

Le moteur à 4 temps est un moteur à explosion (à combustion interne ou thermique) utilisé pour la propulsion de nombreux véhicules de transport. Il nécessite la succession de quatre phases : l’admission du mélange air/carburant, sa compression par remontée d’un piston, l’allumage par une bougie qui produit la combustion source d’énergie, puis l’échappement des gaz brûlés. Et le cycle recommence.

Lorsqu'un corps rigide est en mouvement de translation, sa résistance à toute modification de son mouvement est appelée inertie (il s'agit de sa masse). Pour un corps rigide en rotation, cette résistance à toute modification de son état est appelée son moment d'inertie.

Sa valeur dépend de la géométrie de la distribution de masse par rapport à l'axe de rotation. Plus cette grandeur est faible, plus il sera facile de l'accélérer.

Les moments d'inertie selon différents axes des principales formes sont indiquées.

Nous calculons ici le travail effectué par la force de pesanteur pour déplacer une masse de 500 kg le long de différents contours.

L'énergie (travail !) est une grandeur scalaire algébrique. La convention prise ici décrit un travail moteur lorsque sa valeur est positive et un travail résistant lorsqu'elle est négative.

On illustre le fait que le travail d'une force constante entre 2 points ne dépend pas du chemin suivi entre ces points.

L'énergie totale EM de la masse ne reste pas constante. La force de frottement dissipe de l'énergie. Le mouvement caractéristique est celui d'un oscillateur amorti. On peut cliquer sur la masse pour modifier les conditions initiales.

L'énergie totale EM=Ec+Ep de la masse reste constante. Elle se répartit entre énergie potentielle et énergie cinétique en accord avec les lois de conservation de l'énergie.

Cliquer sur la masse pour modifier les conditions initiales.

Les écluses sont nécessaires pour que les embarcations puissent naviguer sur des cours d’eau aménagés présentant des dénivellations. Elles sont constituées d’un compartiment, le sas, délimité par deux portes hermétiques mobiles. Des vannes permettent d’égaliser le niveau de l’eau entre l’intérieur du sas et l’extérieur (le bief), selon le principe des vases communicants.