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Chapitre 2. Les lois de Newton. 2.1. Forces La force dinteraction gravitationnelle Force dinteraction entre deux masses Très faible à léchelle atomique.

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1 Chapitre 2. Les lois de Newton

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3 2.1. Forces La force dinteraction gravitationnelle Force dinteraction entre deux masses Très faible à léchelle atomique Prépondérante à très grande échelle

4 La force électrique Prépondérante à léchelle atomique

5 Les forces de contact entre solides Réaction dun support Objet posé sur un plan horizontal Le support exerce une force sur l objet appelée réaction du support

6 Objet posé sur un plan incliné

7 Force exercée par les fluides La poussée dArchimède La force dArchimède = le poids deau déplacée

8 La force de frottement fluide h – coefficient de frottement v – vitesse du fluide par rapport au solide

9 Tension dun fil

10 2.2. Les lois de Newton

11 a) La première loi de Newton : le principe dinertie Il existe une famille de référentiels, appelés galiléens dans lesquels le mouvement du centre de masse dun système isolé ou pseudo-isolé est rectiligne et uniforme – Système isolé = sous lequel nagit aucune force ( une idéalisation) – Système pseudo-isolé = sous laction de plusieurs forces qui se compensent

12 Application 1: 1. Lequel de ces schémas de forces peut être celui dun objet en mouvement rectiligne et uniforme dans un référentiel galiléen ? 2. Lesquelles de ces expressions de la valeur de laccélération a sont incompatibles avec le schéma B de la question précédente ? a=0 a=10 m.s -2 a=2t a=2t 2

13 Application 2:

14 A la maison: 11/p.98

15 b) La quantité de mouvement

16 Application 3: a.Exprimer et calculer la valeur de la quantité de mouvement dun camion de masse m=3,5 t se déplaçant à la vitesse v=50 km.h -1 b.Faire de même pour une voiture de masse m=1205 kg se déplaçant à la vitesse v=100 km.h -1. Commenter.

17 c) La deuxième loi de Newton : le principe fondamental de la dynamique La dérivée par rapport au temps de la quantité de mouvement dun point matériel est égale à la résultante des forces qui agissent sur le point matériel Équivalent à :

18 Application 4: Une voiture de masse m=1253 kg roule sur un sol horizontal et freine brusquement, subissant une force de frottement de valeur f = 4, N supposée constante. Déterminer la valeur de son accélération.

19 A la maison: 12/p.99

20 e) Conservation de la quantité de mouvement Deuxième loi de Newton => Théorème de conservation de la quantité de mouvement : la quantité de mouvement dun système isolé ou pseudo-isolé se conserve

21 Application 5: Leyla se trouve sur un bateau avec un ballon. Le bateau est immobile. Leyla jette le ballon horizontalement vers larrière du bateau. Interpréter le mouvement du bateau.

22 Application: La propulsion par réaction

23 Application 6: a.Une balle de pistolet, de masse 2,0 g, quitte le canon avec une vitesse de 300 m.s -1. Le système {balle + pistolet} est considéré comme isolé. Le pistolet ayant une masse de 1,0 kg, calculer la quantité de mouvement du pistolet. Quelle est la vitesse de recul. b.Répondre à la même question pour un fusil pesant 4,0 kg. c.Pourquoi daprès vous, les tireurs épaulent leur arme en la maintenant fortement appuyée sur eux ? Estimer la vitesse de recul pour un tireur pesant 80 kg utilisant le fusil.

24 d) La troisième loi de Newton : le principe des actions réciproques Deux corps en interaction exercent un sur lautre des forces égales et de sens opposés.

25 Application 7: Vrai ou faux ? Justifier. a. Lorsquune caisse est immobile sur le sol, son poids et la réaction du sol ont même direction, même valeur et des sens contraires daprès la troisième loi de Newton. b. Si un manutentionnaire pousse la caisse initialement immobile sur le sol, la valeur de la force quil exerce est supérieure à celle de la force exercée par la caisse sur lui. c. Le poids de la caisse a pour valeur 600 N. La force quexerce la caisse sur la Terre a également une valeur de 600 N lorsque la caisse est posée par terre. d. Lorsque la caisse est placée sur un camion, elle nexerce pas de force sur la Terre.

26 A la maison: 24/p.102, 27,29/p.103


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