LES OUTILS DE LA MECANIQUE CLASSIQUE Compétences exigibles: • définir un référentiel d’étude • définir et reconnaitre des mouvements et donner dans chaque cas les caractéristiques du vecteur accélération • définir la quantité de mouvement d’un point matériel • connaitre et exploiter les 3 lois de Newton • mettre en œuvre une démarche expérimentale pour étudier un mouvement • mettre en œuvre une démarche expérimentale pour interpréter un mode de propulsion par réaction à l’aide d’un bilan quantitatif de quantité de mouvement
1. Des outils pour décrire le mouvement Un point matériel M est repéré par son vecteur position: • Le vecteur vitesse de ce point est: , il est tangent à la trajectoire.
Le vecteur accélération de ce point est: Le vecteur quantité de mouvement de ce point de masse m est:
2. Reconnaitre un mouvement Mouvement rectiligne uniforme Mouvement rectiligne uniformément varié
Mouvement circulaire non uniforme Mouvement circulaire uniforme
3. Les lois de Newton Un référentiel dans lequel les lois de Newton sont vérifiées est dit galiléen. Principe d’inertie (ou première loi de Newton) Dans un référentiel galiléen, si un point matériel n’est soumis à aucune force ou s’il est soumis à des forces extérieures qui se compensent alors il est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.
b) Principe fondamental de la dynamique (ou deuxième loi de Newton) Dans un référentiel galiléen, si un point matériel est soumis à une ou plusieurs forces extérieures, alors la résultante de ces forces est égale à la dérivée par rapport au temps de son vecteur quantité de mouvement:
c) Principe des actions réciproques (ou troisième loi de Newton) Soit A et B deux systèmes. Si A exerce une force sur B alors B exerce une force sur A. Ces deux forces ont la même direction, des sens opposés et la même valeur: