Lois de Newton

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Première loi de Newton ou principe d'inertie

Dans un référentiel galiléen, un point matériel isolé à un mouvement rectiligne uniforme.


  • Qu'est-ce qu'un mouvement rectiligne uniforme ?

Un mouvement rectiligne uniforme est un mouvement pour lequel le vecteur vitesse est constant (en direction et en norme).

Si la direction du vecteur vitesse est constante, le mouvement est rectiligne.

Si la norme du vecteur vitesse est constante, le mouvement est uniforme.

L'immobilité est un cas particulier de mouvement rectiligne uniforme puisque \vec{v}=\vec{0}=\vec{cte}


  • Qu'est-ce qu'un point matériel isolé ?

Un point matériel isolé est un point affecté d'une masse qui n'est soumis à aucune force.

C'est une situation idéale car un objet est toujours soumis à des forces, ces forces pouvant éventuellement être négligeables ou se compenser; on parle alors d'objet pseudo-isolé.


  • Qu'est-ce qu'un référentiel ?

Un référentiel permet de répondre aux questions où ? et quand ?

En effet, pour décrire un mouvement, il faut pouvoir préciser à la fois où se trouve le point et à quel instant il s'y trouve.

Pour préciser où se trouve le point, on utilise un repère et pour préciser à quel instant il s'y trouve, on utilise une horloge :

référentiel = repère + horloge


  • Qu'est-ce qu'un référentiel galiléen ?

Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel un point matériel isolé à un mouvement rectiligne uniforme.

Seule l'expérience peut dire si un référentiel est galiléen ou pas.



Deuxième loi de Newton ou principe fondamental de la dynamique (PFD)

Le mouvement est donc modifié par les forces.

Un mouvement est modifié si la direction du vecteur vitesse et/ou sa norme varie :

\vec{v}\not=\vec{cte} ou encore \vec{a}\not=0

puisque

\vec{a}=\dfrac{d\vec{v}}{dt}

d\vec{v}=\vec{v}(t+dt)-\vec{v}(t) est la variation infinitésimale du vecteur vitesse entre les instants t et t+dt.


La deuxième loi de Newton est la relation entre la modification du mouvement (accélération) et sa cause (force) :

Dans un référentiel galiléen

m\vec{a}=\vec{F}

\vec{F} est la résultante des forces appliquées au point matériel de masse m dont l'accélération est \vec{a}

Le principe d'inertie est un cas particulier du principe fondamental de la dynamique :

\vec{F}=0\Rightarrow\vec{a}=\vec{0}\Rightarrow\vec{v}=\vec{cte}


La masse (inertielle) apparaît donc un coefficient de proportionnalité; pour une résultante de force donnée, la modification du mouvement est d'autant plus grande que la masse est petite (il est plus facile de modifier le mouvement d'un vélo que celui d'un camion !).



Troisième loi de Newton ou principe de l'action et de la réaction

Les forces d'interaction réciproque qui s'exercent entre deux points matériels sont opposées et ont pour support la droite joignant ces points.


--DamienDecout 29 décembre 2007 à 08:44 (CET)