La mécanique du point: L'essentiel pour l'étudiant

On appelle energie mécanique du point M, la sommne de son énergie cinétique et des energies potentielles des forces conservatives qui lui sont appliquées.
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Dans un reférentel galiléen, l'énergie mécanique d'un point soumis à des forces conservatives se conserve. L'énergie mécanique est donc dans ce cas une constante du mouvement.
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Dans un référentiel galiléen, la variation d'énergie mécanique d'un point matériel est égale au travail des forces non conservatives exercées sur ce point.

Pour décrire plus simplement les mouvements d'un corps, on assimile souvent ce dernier à un point appelé point matériel. Un corps matériel peut être assimilé à un point s'il ne roule pas sur lui-même et si ses dimensions caractéristiques sont petites par rapport aux distances qu'il parcourt. En mécanique, il est essentiel de définir le système avant toute étude ou calcul. Ensuite en mécanique du point, pour simplifier, on assimile ce système à un point matériel.
La cinématique, tout comme le cinéma, a pour origine le mot grec kinéma qui signifie « mouvement ». La cinématique est en effet la partie de la mécanique qui étudie et décrit le mouvement des corps en fonction du temps, en faisant abstraction des forces à l'origine de ces mouvements.
La dynamique a pour origine le mot grec dunamos qui signifie « pouvoir, puissance, force ». La dynamique est en effet la partie de la mécanique qui étudie les causes des mouvements des corps que la cinématique nous a permis de décrire.
La mécanique newtonienne classique prévoit et décrit très bien les mouvements des objets dans des référentiels dits galiléens en translation rectiligne uniforme les uns par rapport aux autres ; or, tout référentiel lié à la planète Terre n'étant pas galiléen, les mouvements des objets sur Terre doivent alors étre décrits en suivant une mécanique adaptée, dite mécanique en référentiel non galiléen.

[...] l'accélération est la même dans tous les réfé- rentiels galiléens (en translation rectiligne et uniforme les uns par rapport aux autres).
D'après le principe fondamental de la dynamique, on a : F=m.a
On en déduit que les lois fondamentales de la dynamique sont invariantes par changement de référentiel galiléen. Ainsi, il n'y a pas d'expérience de mécanique dans un référentiel galiléen qui permette à un observateur (lié à ce référentiel) de déterminer s'il est ou non en mouvement par rapport à d'autres référentiels galiléens. Ceci constitue un principe dit de relativité galiléenne. Ce principe est restreint aux seuls référentiels galiléens.

La géométrie dans l'espace ne suffit pas à décrire les mouvements en mécanique. Il est nécessaire d'introduire la notion d'évènement décrivant un phénomène instantané. On dit qu'on établit une chronologie lorsqu'on sait classer une succession d'évènements. Un phénomène physique se décrit donc par le lieu où il se produit mais aussi par l'instant où il se produit. La mécanique classique repose sur une hypothèse essentielle : le temps est considéré comme absolu et universel. Ceci signifie que la notion de temps est indépendante du référentiel et du mouvement. Ainsi un intervalle de temps entre deux évènements est le même quel que soit l'observateur et quel que soit le mouvement de l'observateur.
D'autre part, le temps est aussi considéré comme irréversible, monotone et croissant : cette hypothèse implicite repose sur le principe de causalité qui postule qu'un effet ne peut être antérieur à sa cause.

Dans un certain nombre de cas, l'énergie cinétique totale du système peut être considérée comme constante, on dit alors que la collision est élastique. En fait il s'agit d'une hypothèse car la collision peut entraîner pour les particules des changements de niveau énergétique. D'autres cas de collision se traduisent par une diminution de l'énergie cinétique totale : l'énergie cinétique se transforme en un autre type d'énergie (échauffement par exemple), on parle alors de collision inélastique.