Forces fondamentales et lois de Newton

Cette page présente les forces fondamentales et les lois de Newton qui régissent le mouvement des corps.

La force gravitationnelle entre deux masses m₁ et m₂ est donnée par la loi de Newton : F = G * m₁m₂ / r², où G est la constante de gravitation universelle.

La force électrostatique entre deux charges q₁ et q₂ est donnée par la loi de Coulomb : F = k * q₁q₂ / r², où k est la constante de Coulomb.

Highlight: La première loi de Newton, ou principe d'inertie, stipule que dans un référentiel galiléen, un corps persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si la somme des forces qui s'exercent sur lui est nulle.

Vocabulaire: Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel le principe d'inertie s'applique.

Ces lois fondamentales permettent d'analyser le mouvement des corps soumis à différentes forces, comme dans un champ électrique uniforme ou dans un champ gravitationnel.

Vecteurs et mouvements

Cette page introduit les concepts fondamentaux pour décrire le mouvement des corps. Le vecteur position OM(t) indique la position d'un objet à chaque instant. Le vecteur vitesse v(t) est obtenu par dérivation du vecteur position. Le vecteur accélération a(t) est la dérivée du vecteur vitesse.

Ces vecteurs peuvent être exprimés dans différents repères :

• Dans un repère cartésien (x,y,z), les composantes sont données par les dérivées des coordonnées.
• Dans le repère de Frenet pour un mouvement circulaire, on utilise les vecteurs tangent T et normal N.

Définition: Un référentiel est un objet de référence pour décrire le mouvement, associé à un repère avec une origine O et une base de vecteurs.

Pour un mouvement rectiligne, les vecteurs sont colinéaires à un axe. Pour un mouvement circulaire uniforme, l'accélération a une composante normale constante.

Formule: Pour un mouvement circulaire uniforme, a = v²/R * N, où R est le rayon de la trajectoire.