Section 2.1 : Lois du mouvement de Newton

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1 Section 2.1 : Lois du mouvement de Newton
Dynamique : Branche de la mécanique qui a pour but d’expliquer le mouvement d’un objet en considérant les forces qui agissent sur lui. Force : Une influence qui agit sur un objet et qui a tendance à modifier son vecteur vitesse. C’est un concept (personne n’a jamais « vu » une force!)

2 Section 2.1 : Lois du mouvement de Newton
1ère loi de Newton Si la somme des forces (vecteur) agissant sur un objet est nulle, l’état de mouvement de cet objet demeure inchangé. Si 𝐹 =0 alors 𝑣 est constante (grandeur et orientation) Principe d’inertie (Descartes) : Tendance d’un corps à conserver son état de mouvement (garder 𝑣 constant en grandeur et orientation) Si un objet est au repos : il veut rester au repos Si un objet se déplace à la vitesse 𝑣 : il cherche à conserver la vitesse 𝑣

3 Section 2.1 : Lois du mouvement de Newton
2e loi de Newton Si la somme des forces (vecteur) agissant sur un objet n’est pas nulle, l’état de mouvement de cet objet varie. Si 𝐹 ≠0 alors 𝑣 varie (mais comment?!?) Masse : En chimie : mesure de la quantité de matière En physique : mesure de l’inertie d’un objet (c’est un scalaire) Heureusement : mchimie = mphysique !!! unités : Quantité de mouvement : Contient l’inertie et l’état de mouvement d’un objet

4 Section 2.1 : Lois du mouvement de Newton
2e loi de Newton Comment quantifier l’état de mouvement d’un objet ? Il faut inclure: son inertie (masse) sa vitesse (mouvement) Nouvelle quantité physique : « quantité de mouvement » En anglais : momentum (qui en français veut dire « élan ») Contient l’inertie et l’état de mouvement d’un objet Vecteur : grandeur = 𝑚𝑣, orientation donnée par 𝑣 unités :

5 Section 2.1 : Lois du mouvement de Newton
2e loi de Newton : forme moderne En général, la masse est constante : Permet de définir les unités d’une force : Remarque: C’est une équation vectorielle, donc :

6 Section 2.1 : Lois du mouvement de Newton
Notion de force C’est un vecteur On ressent l’effet d’une force (mouvement ou déformation), mais on ne la voit pas Pour qu’une force existe, il faut 2 objets en interactions : il doit toujours y avoir 2 corps 2 types de force : Action à distance (Ex. force gravitationnelle, force électrique, force magnétique) Contact (Ex. tension dans une corde, traction, frottement, rappel d’un ressort, poussée, etc.) Remarque : On nomme le vecteur 𝐹 force résultante #2.1.3, p.193

7 Section 2.1 : Lois du mouvement de Newton
3e loi de Newton Principe d’action-réaction Si un objet A interagit avec un objet B, il y a toujours deux forces: Forces de même grandeurs : 𝐹 𝐴 𝑠𝑢𝑟 𝐵 = 𝐹 𝐵 𝑠𝑢𝑟 𝐴 mais de sens opposé : « - »

8 Section 2.2 : Force gravitationnelle
Force fondamentale de la nature! Loi de la gravitation universelle Deux masses m1 et m2 séparé d’une distance « r » s’attirent. Respecte la 3e loi de Newton : 𝐹 𝑚 1 𝑠𝑢𝑟 𝑚 2 = 𝐹 𝑚 2 𝑠𝑢𝑟 𝑚 1 même si 𝑚 1 ≠ 𝑚 2 Constante de la gravitation universelle

9 Section 2.2 : Force gravitationnelle
Champ gravitationnel d’un objet sphérique Objet de masse « m » situé près de la surface d’un objet sphérique de masse « mp »

10 Section 2.2 : Force gravitationnelle
Champ gravitationnel d’un objet sphérique Champ gravitationnel est un vecteur : 𝑔 Module du champ : Orientation : pointe vers la masse « m »

11 Section 2.2 : Force gravitationnelle
Soit un objet de masse « m » plongé dans un champ gravitationnel «  𝑔  » Où agit la force gravitationnelle sur un objet?

12 Section 2.2 : Force gravitationnelle
Proche de la surface de la Terre on suppose que le champ gravitationnel est constant. La valeur du champ gravitationnel est de 𝑔=9,8 𝑁/𝑘𝑔 Unités? Remarques Agit sur le centre de masse Force d’action à distance entre la masse « m » et la Terre Toujours deux objets!

13 Section 2.2 : Force gravitationnelle
Ex. Chute libre près de la surface de la Terre

14 Section 2.2 : Force gravitationnelle
Distinction entre la masse et le poids d’un objet Masse Scalaire (kg) Propriété intrinsèque (qui ne dépend pas de l’ « extérieur » ) En chimie : représente la quantité de matière (nombre d’atomes, molécules) Poids Vecteur (N) Propriété extrinsèque (dépend de l’ « extérieur », ex: dépend de l’altitude, de la dynamique de l’objet) Rappel : masse volumique Masse par unité de volume Unités : 2.2.2, p.205