Chapitre 5: Dynamique de la particule Partie I La dynamique est une branche de la mécanique qui fait appel à la notion de force pour expliquer le mouvement des corps.

5.1 La force et la masse La force est perçue intuitivement comme étant soit une poussée, soit une traction. Les forces peuvent déformer les corps : allonger un ressort, comprimer un ballon ou courber une poutre. Une force résultante non nulle fait varier la vitesse d'un corps. Il y a force de contact lorsqu'un corps est en contact physique avec un autre. Une action à distance se manifeste lorsque deux corps, comme la Terre et le Soleil, interagissent en l'absence d'un milieu matériel entre eux. La masse d’un corps est une mesure de son inertie, c’est-à-dire de sa résistance aux variations de vitesse. aA aB

5.2 La deuxième loi de Newton La force résultante agissant sur une particule de masse m produit une accélération de même orientation que la force résultante. Dans les unités SI, une force de un newton (1 N) appliquée à une masse de 1 kg produit une accélération de 1 m/s2: m

5.3 Le poids Le poids d’un objet au voisinage de la terre est la force gravitationnelle que la terre exerce sur lui. La terre étant sphérique, elle se comporte comme si toute sa masse était concentrée en son centre (r = RT). Le poids (réel) d'une pomme est le même, que la pomme soit en chute libre ou au repos sur une table. La masse et le poids (caractéristiques distinctives): La masse est un scalaire, alors que le poids est un vecteur. Alors que la masse est une propriété intrinsèque qui ne varie pas avec le lieu, le poids dépend de la valeur locale de g. Dans l'espace, loin de toutes les étoiles ou planètes, le poids serait nul, mais la masse resterait inchangée.

5.4 La troisième loi de Newton Principe d’action-réaction: si un corps A exerce une force sur un corps B, alors le corps B exerce une force égale et opposée sur le corps A. Une force est toujours exercée sur un corps par un autre: on ne peut jamais parler tout simplement de la force d'un corps. La convention FAB désigne la force exercée sur l’objet A par l’objet B. Il est important de réaliser que l’action et la réaction agissent sur des corps différents

5.4 (suite) La force normale N est la force que la table exerce sur la pomme et qui empêche celle-ci de tomber. Notez que N et P ne sont pas une paire action-réaction.

5.5 Les applications Voir les exemples 5.4 à 5.11

5.6 Le poids apparent Le poids apparent d’un corps est la force normale qu’exerce sur lui une surface sur laquelle il s’appuie. y y