Mouvement et Forces - Lois de Newton
Les lois de Newton décrivent comment les forces modifient le mouvement des objets. Elles constituent le fondement de la mécanique classique.
Objectifs du chapitre
- Énoncer les trois lois de Newton
- Appliquer la 2ème loi de Newton
- Analyser un mouvement de chute libre
1ère loi : Principe d'inertie
Dans un référentiel galiléen, si la somme des forces sur un corps est nulle, alors ce corps est soit immobile, soit en mouvement rectiligne uniforme. Σ→F = →0 ⟹ →v = constante.
2ème loi : Principe fondamental
Dans un référentiel galiléen, la somme des forces exercées sur un corps est égale au produit de sa masse par son accélération. C'est la loi la plus utilisée en mécanique.
Chute libre
Un objet en chute libre ne subit que son poids. Son accélération est a = g ≈ 9,81 m/s². La vitesse augmente de 9,81 m/s chaque seconde. On néglige les frottements de l'air.
Quantité de mouvement
La quantité de mouvement →p = m→v est une grandeur vectorielle qui se conserve dans un système isolé. Elle est utile pour étudier les chocs et les explosions.
Formules à retenir
Σ→F = m×→aF en Newtons, m en kg, a en m/s²
→P = m×→gForce verticale vers le bas
→p = m×→vp en kg⋅m/s
v = g×tVitesse après t secondes de chute
Exercice d'application
Question : Une balle de 500 g est lâchée sans vitesse initiale. Quelle est sa vitesse après 2 secondes de chute ? (g = 10 m/s²)
Voir la solution
Réponse : v = g × t = 10 × 2 = 20 m/s
