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创建于:2025年4月24日
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Tu es un assistant expert en création de fiches de révision.
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pour des marges fines (1,5 cm).tcolorbox
(pour encadrés de définitions et formules),amsmath, amssymb
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) pour définitions clés, formules importantes et exemples,\Large\bfseries
,Document de base :
latex% Fiche de révision – Cinétique & Principes généraux de la dynamique % Sources : Chapitre 1 Cinétique — Chapitre 2 PFD \documentclass[a4paper]{article} \usepackage[a4paper,margin=1.5cm]{geometry} \usepackage[french]{babel} \usepackage{amsmath,amssymb} \usepackage{graphicx} \usepackage[most]{tcolorbox} \usepackage{hyperref} \usepackage{enumitem} \setlength{\parindent}{0pt} \hypersetup{colorlinks=true,linkcolor=blue} % Styles d’encadrés \tcbset{ colback=blue!5!white, colframe=blue!50!black, boxrule=0.5pt, arc=2pt, left=4pt, right=4pt, top=2pt, bottom=2pt } \begin{document} \begin{center} {\Large\bfseries Mécanique – Cinétique \& Principes généraux de la dynamique}\$$-0.2em] \rule{\linewidth}{0.4pt} \end{center} \section*{I. Opérateur d'inertie et moments d'inertie} \subsection*{1. Moment d’inertie par rapport à une droite} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Définition] Le \textbf{moment d’inertie} d’un système matériel $S$ par rapport à une droite $D$ est : \begin{equation} I_D(S)=\int_S PP'^2\,\mathrm d m \end{equation} où $P'$ est la projection orthogonale de $P$ sur $D$. \end{tcolorbox} \subsection*{2. Opérateur linéaire d’inertie au point $O$} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Définition] L’\textbf{opérateur d’inertie} en $O$ est l’application \begin{equation} \mathcal I_{O}(S):\ \vec u \longmapsto \int_S \overrightarrow{OP}\times\bigl(\vec u\times \overrightarrow{OP}\bigr)\,\mathrm d m . \end{equation} \end{tcolorbox} \begin{itemize}[label=--] \item \textbf{Additivité} : $\mathcal I_O(\Sigma_i)=\sum_i\mathcal I_O(S_i)$. \item \textbf{Symétrie} : $\vec u\!\cdot\!\mathcal I_O(S)\vec v=\vec v\!\cdot\!\mathcal I_O(S)\vec u$. \item \textbf{Théorème de Koenig (Huyghens)} : \[ \mathcal I_O(S)=\mathcal I_G(S)+m(S)\bigl(GO\bigr)^2. $$ \end{itemize} \section*{II. Torseurs cinétique et dynamique} \subsection*{1. Torseur cinétique $\bigl[\mathcal V_0(S)\bigr]_A$} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Expressions clés] $$ \bigl[\mathcal V_0(S)\bigr]_A=\left\{\; \vec R_c^0=\int_S\vec V_P^0\,\mathrm d m,\; \vec\sigma_c^{0}(A)=\int_S \overrightarrow{AP}\times\vec V_P^0\,\mathrm d m\right\}. $$ Cas particuliers : $$ \vec R_c^0=m\vec V_G^0,\qquad \vec\sigma_c^{0}(G)=\mathcal I_G(S)\,\vec\Omega. $$ \end{tcolorbox} \subsection*{2. Torseur dynamique $\bigl[\mathcal A_0(S)\bigr]_A$} $$ \bigl[\mathcal A_0(S)\bigr]_A=\left\{\; \vec R_d^0=\int_S\vec\gamma_P^0\,\mathrm d m,\; \vec\delta_d^{0}(A)=\int_S \overrightarrow{AP}\times\vec \gamma_P^0\,\mathrm d m\right\}. $$ $$ \vec R_d^0=m\vec\gamma_G^0,\qquad \vec\delta_d^{0}(G)=\dfrac{\mathrm d}{\mathrm dt}\bigl(\mathcal I_G(S)\,\vec\Omega\bigr). $$ \section*{III. Énergie cinétique d’un solide} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Formules essentielles] $$ E_c(S)=\frac12\int_S V_P^2\,\mathrm d m =\frac12 m V_G^2+\frac12\,\vec\Omega\cdot\mathcal I_G(S)\,\vec\Omega. $$ Si le solide possède un point $C$ fixe dans le référentiel $R_g$ : $$ E_c(S)=\frac12\,\vec\Omega\cdot\mathcal I_C(S)\,\vec\Omega. $$ \end{tcolorbox} \section*{IV. Théorèmes généraux de la dynamique} \subsection*{1. Principe fondamental de la dynamique (PFD)} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Énoncé] Dans un espace-temps galiléen, $$ \bigl[\mathcal A_g(S)\bigr]=\bigl[\mathcal F_{\Sigma\to S}\bigr]. $$ Pour un point matériel : $m\vec\gamma=\sum\vec F_{\text{ext}}$. \end{tcolorbox} \subsection*{2. Théorème des inter-efforts} $$ \bigl[\mathcal F_{1\to 2}\bigr]=-\bigl[\mathcal F_{2\to 1}\bigr]. $$ \subsection*{3. Théorème de la résultante dynamique (TRD)} $$ \sum\vec F_{\text{ext}}=m\vec\gamma_G. $$ \subsection*{4. Théorème du moment dynamique (TMD)} $$ \sum\vec M_{\text{ext}}(A)=\frac{\mathrm d}{\mathrm dt}\bigl(\mathcal I_A(S)\,\vec\Omega\bigr) +\overrightarrow{AG}\times m\vec\gamma_G. $$ \section*{V. Méthodologie de résolution d’un problème de dynamique} \begin{enumerate}[label=\arabic*.] \item Dénombrer les inconnues cinématiques et sthéniques. \item Isoler le système ou sous-systèmes pertinents. \item Appliquer TRD et TMD (choix judicieux du point $A$). \item Écrire les équations du mouvement ; éliminer si possible les inconnues sthéniques. \item Résoudre :\\ {\small$\displaystyle \text{cinématiques}\;\longrightarrow\;\text{sth\acute e}niques$.} \end{enumerate} \vfill \begin{tcolorbox}[title=\bfseries À retenir – Checklist] \begin{itemize}[label=$\square$] \item Formules de Koenig / Huyghens pour l’inertie. \item Expressions des torseurs cinétique et dynamique aux points $G$ et $A$. \item Décomposition de l’énergie cinétique : translation + rotation. \item Énoncés et applications du PFD, TRD, TMD. \item Procédure pas-à-pas pour la mise en équations d’un problème dynamique. \end{itemize} \end{tcolorbox} \end{document}
essaie d'ajouté des schema stp
latex% Fiche de révision – Cinétique & Principes généraux de la dynamique \documentclass[a4paper]{article} \usepackage[a4paper,margin=1.5cm]{geometry} \usepackage[french]{babel} \usepackage{amsmath,amssymb} \usepackage{graphicx} \usepackage[most]{tcolorbox} \usepackage{hyperref} \usepackage{enumitem} \usepackage{tikz} \usetikzlibrary{arrows.meta,positioning} \setlength{\parindent}{0pt} \hypersetup{colorlinks=true,linkcolor=blue} % Styles d’encadrés \tcbset{ colback=blue!5!white, colframe=blue!50!black, boxrule=0.5pt, arc=2pt, left=4pt, right=4pt, top=2pt, bottom=2pt } \begin{document} \begin{center} {\Large\bfseries Mécanique – Cinétique \& Principes généraux de la dynamique}\$$-0.2em] \rule{\linewidth}{0.4pt} \end{center} \section*{I. Opérateur d'inertie et moments d'inertie} \subsection*{1. Moment d’inertie par rapport à une droite} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Définition] Le \textbf{moment d’inertie} d’un système matériel $S$ par rapport à une droite $D$ est : \begin{equation} I_D(S)=\int_S PP'^2\,\mathrm d m \end{equation} où $P'$ est la projection orthogonale de $P$ sur $D$. \end{tcolorbox} \begin{figure}[h]\centering \begin{tikzpicture}[>=Stealth] % barre \draw[thick] (-3,0)--(3,0); % milieu \draw[fill] (0,0) circle (2pt) node[below]{\small $G$}; % axe de rotation \draw[->] (0,0) -- (0,1) node[right]{\small Axe $D$}; % longueur \draw[<->] (-3,-0.6) -- (3,-0.6) node[midway,below]{$2a$}; \end{tikzpicture} \caption{Barre homogène de longueur $2a$ ; calcul de $I_D$ autour de l’axe $D$ passant par $G$.} \end{figure} \subsection*{2. Opérateur linéaire d’inertie au point $O$} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Définition] L’\textbf{opérateur d’inertie} en $O$ est l’application \[ \mathcal I_{O}(S):\ \vec u \longmapsto \int_S \overrightarrow{OP}\times\bigl(\vec u\times \overrightarrow{OP}\bigr)\,\mathrm d m . $$ \end{tcolorbox} \begin{itemize}[label=--] \item \textbf{Additivité} : $\mathcal I_O(\Sigma_i)=\sum_i\mathcal I_O(S_i)$. \item \textbf{Symétrie} : $\vec u\!\cdot\!\mathcal I_O(S)\vec v=\vec v\!\cdot\!\mathcal I_O(S)\vec u$. \item \textbf{Théorème de Koenig (Huyghens)} : $$ \mathcal I_O(S)=\mathcal I_G(S)+m(S)\bigl(GO\bigr)^2. $$ \end{itemize} \section*{II. Torseurs cinétique et dynamique} \subsection*{1. Torseur cinétique $\bigl[\mathcal V_0(S)\bigr]_A$} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Expressions clés] $$ \bigl[\mathcal V_0(S)\bigr]_A=\left\{\; \vec R_c^0=\int_S\vec V_P^0\,\mathrm d m,\; \vec\sigma_c^{0}(A)=\int_S \overrightarrow{AP}\times\vec V_P^0\,\mathrm d m\right\}. $$ Cas particuliers : $$ \vec R_c^0=m\vec V_G^0,\qquad \vec\sigma_c^{0}(G)=\mathcal I_G(S)\,\vec\Omega. $$ \end{tcolorbox} \subsection*{2. Torseur dynamique $\bigl[\mathcal A_0(S)\bigr]_A$} $$ \bigl[\mathcal A_0(S)\bigr]_A=\left\{\; \vec R_d^0=\int_S\vec\gamma_P^0\,\mathrm d m,\; \vec\delta_d^{0}(A)=\int_S \overrightarrow{AP}\times\vec \gamma_P^0\,\mathrm d m\right\}. $$ $$ \vec R_d^0=m\vec\gamma_G^0,\qquad \vec\delta_d^{0}(G)=\dfrac{\mathrm d}{\mathrm dt}\bigl(\mathcal I_G(S)\,\vec\Omega\bigr). $$ \section*{III. Énergie cinétique d’un solide} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Formules essentielles] $$ E_c(S)=\frac12\int_S V_P^2\,\mathrm d m =\frac12 m V_G^2+\frac12\,\vec\Omega\cdot\mathcal I_G(S)\,\vec\Omega. $$ Si le solide possède un point $C$ fixe dans le référentiel $R_g$ : $$ E_c(S)=\frac12\,\vec\Omega\cdot\mathcal I_C(S)\,\vec\Omega. $$ \end{tcolorbox} \section*{IV. Théorèmes généraux de la dynamique} \subsection*{1. Principe fondamental de la dynamique (PFD)} \begin{tcolorbox}[title=\bfseries Énoncé] Dans un espace-temps galiléen, $$ \bigl[\mathcal A_g(S)\bigr]=\bigl[\mathcal F_{\Sigma\to S}\bigr]. $$ Pour un point matériel : $m\vec\gamma=\sum\vec F_{\text{ext}}$. \end{tcolorbox} \subsection*{2. Théorème des inter-efforts} $$ \bigl[\mathcal F_{1\to 2}\bigr]=-\bigl[\mathcal F_{2\to 1}\bigr]. $$ \subsection*{3. Théorème de la résultante dynamique (TRD)} $$ \sum\vec F_{\text{ext}}=m\vec\gamma_G. $$ \subsection*{4. Théorème du moment dynamique (TMD)} $$ \sum\vec M_{\text{ext}}(A)=\frac{\mathrm d}{\mathrm dt}\bigl(\mathcal I_A(S)\,\vec\Omega\bigr) +\overrightarrow{AG}\times m\vec\gamma_G. $$ \section*{V. Méthodologie de résolution d’un problème de dynamique} \begin{enumerate}[label=\arabic*.] \item Dénombrer les inconnues cinématiques et sthéniques. \item Isoler le système ou sous-systèmes pertinents. \item Appliquer TRD et TMD (choix judicieux du point $A$). \item Écrire les équations du mouvement ; éliminer si possible les inconnues sthéniques. \item Résoudre :\\ {\small$\displaystyle \text{cinématiques}\;\longrightarrow\;\text{sth\acute e}niques$.} \end{enumerate} \begin{figure}[h]\centering \begin{tikzpicture}[ node distance=1.6cm, rectangular/.style={ draw, rounded corners, align=center, minimum width=3.4cm, minimum height=1cm }] \node[rectangular] (n1){\small Dénombrer\\inconnues}; \node[rectangular, below of=n1] (n2){\small Isoler\\système}; \node[rectangular, below of=n2] (n3){\small TRD / TMD}; \node[rectangular, below of=n3] (n4){\small Équations\\de mouvement}; \node[rectangular, below of=n4] (n5){\small Résoudre}; \foreach \i/\j in {n1/n2,n2/n3,n3/n4,n4/n5} \draw[->] (\i)--(\j); \end{tikzpicture} \caption{Étapes de résolution d’un problème de dynamique.} \end{figure} \vfill \begin{tcolorbox}[title=\bfseries À retenir – Checklist] \begin{itemize}[label=$\square$] \item Formules de Koenig / Huyghens pour l’inertie. \item Expressions des torseurs cinétique et dynamique aux points $G$ et $A$. \item Décomposition de l’énergie cinétique : translation + rotation. \item Énoncés et applications du PFD, TRD, TMD. \item Procédure pas-à-pas pour la mise en équations d’un problème dynamique. \end{itemize} \end{tcolorbox} \end{document}