LES LOIS DE NEWTON

Expérience du plan incliné

2.2. La première loi de Newton Tout corps reste immobile ou conserve un mouvement rectiligne et uniforme aussi longtemps qu’aucune force extérieure ne vient modifier son état. Il est impossible de déceler le mouvement d’un système physique qui avance à vitesse uniforme par une expérience (mécanique) réalisée à l’intérieur du système. La vitesse est une grandeur relative, nous ne pouvons la définir que par rapport à une référence. L’accélération est une grandeur absolue. Point n’est besoin de définir « par rapport à quoi » ou « à qui » j’accélère.

2.3. Les référentiels galiléens Un référentiel est un système d’axes permettant de repérer le mouvement, nommer généralement (O, x, y, z), O étant l’origine, les axes Ox, Oy et Oz sont orthogonaux. Un référentiel est dit galiléen s’il conserve les loi physique. Tous les référentiels galiléens sont en mouvement rectiligne et uniforme les uns par rapport aux autres. Dans un référentiel galiléen, tout corps reste immobile ou conserve un mouvement rectiligne et uniforme aussi longtemps qu’aucune force extérieure ne vient modifier son état.

2.4. La notion de force Une force est ce qui permet de créer ou de modifier un mouvement. La force est l’agent du changement. l’effet d’une force est de créer une accélération Dans un référentiel galiléen, tout corps isolé ou pseudo-isolé reste immobile ou conserve un mouvement rectiligne et uniforme.

3.2. La quantité de mouvement La quantité de mouvement d’un système notée p est égale au produit de la masse m du système par son vecteur vitesse v : p = m.v Comme la vitesse s’exprime en m/s, la masse en kg, la quantité de mouvement s’exprime en kg.m/s.

3.3. Deuxième loi de Newton La force moyenne exercée sur un corps est égale à la variation résultante de la quantité de mouvement divisée par la durée du processus : La force moyenne est en pratique la résultante moyenne de toutes les forces qui s’appliquent sur le système, soit la somme vectorielle des forces. Ce qui peut s’écrire mathématiquement de la façon suivante :

3.4. Conservation de la quantité de mouvement 3.3. Deuxième loi de Newton La force (résultante) est donc la dérivée de la quantité de mouvement. 3.4. Conservation de la quantité de mouvement Si la résultante de toute les forces externes agissant sur un système est nulle (système isolé ou pseudo-isolé), la quantité de mouvement du système reste constante.

3.5. Principe fondamental de la dynamique Dans le cas d’un système à masse constante, la deuxième loi de Newton s’exprime de la façon suivante: Où est l’accélération instantanée du système. Cette loi s’appelle principe fondamentale de la dynamique. Elle exprime que la somme vectorielle (résultante) des forces extérieures appliquées à un système est égale au produit de la masse et de l’accélération de ce système.

4.1. Troisième loi de Newton A chaque action correspond toujours une réaction égale et opposée. Les actions mutuelles de deux corps, l’un sur l’autre sont toujours égales en intensité et de sens opposés.

4.2. Forces externes Le poids d’un objet, n’importe où au voisinage de la Terre, est la force dirigée vers le centre de la planète qui exerce sur cet objet du fait de son interaction gravitationnelle avec la Terre. r A B Masse m Câble