Les lois de Newton
Cette section aborde les lois fondamentales de la mécanique classique, connues sous le nom de lois de Newton.
A. Référentiels galiléens
Le chapitre souligne l'importance de préciser le référentiel d'étude en mécanique. Un référentiel galiléen est défini comme un référentiel dans lequel le principe d'inertie est vérifié.
Définition: Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel un corps isolé (non soumis à des forces) est soit au repos, soit en mouvement rectiligne uniforme.
B. Centre de masse d'un système
Le concept de centre de masse est introduit comme le point unique où le principe d'inertie est vérifié pour un système.
C. Première loi de Newton ou principe d'inertie
Citation: "Dans un référentiel galiléen, le centre de masse d'un système persévère dans un état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si les forces s'exerçant sur lui se compensent ou s'il n'est soumis à aucune force."
Cette loi est exprimée mathématiquement par : ΣF = 0
D. Deuxième loi de Newton ou principe fondamental de la dynamique
Cette loi fondamentale relie les forces appliquées à un système à son accélération.
Formule: ΣF_ext = m * a
Où ΣF_ext est la somme des forces extérieures, m est la masse du système, et a son accélération.
E. Forces usuelles
Le chapitre se termine par une présentation des forces couramment rencontrées en physique :
- Force de gravitation : F_A/B = F_B/A = G * (M_A * M_B) / r²
- Poids : P = m * g
- Force de Coulomb : F_A/B = F_B/A = k * |q_A * q_B| / r²
- Forces de contact entre solides : R = R_N + R_T
- Forces exercées par les fluides : poussée d'Archimède et forces de frottement fluide
- Tension d'un fil
Highlight: La compréhension de ces forces est cruciale pour résoudre des problèmes de mouvement rectiligne uniforme et de mouvement rectiligne uniformément varié.
