Principe des actions réciproques et principe d'inertie — fiche seconde : définitions, formules, exercices (PDF)

Actions réciproques et forces de support

Actions réciproques

• Action réciproque définition : si $A$ exerce une force sur $B$, alors $B$ exerce instantanément la force opposée sur $A$.
• Principe des actions réciproques formule : $\vec{F}_{A/B} = -\vec{F}_{B/A}$.

Réaction du support

• Réaction $\vec{R}$ : force de contact exercée par un support, perpendiculaire à sa surface.
• Forces qui se compensent exemple : un livre posé sur une table subit son poids vers le bas et la réaction de la table vers le haut.

💡 Astuce : Retiens que les deux forces d'une action réciproque ont toujours la même valeur mais des sens opposés.

Inertie et dynamique

Principe d'inertie de Galilée

• Principe d'inertie cours : si les forces se compensent ($\sum \vec{F} = \vec{0}$), le système est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.
• Référentiel galiléen : cadre d'étude (comme le référentiel terrestre) où ce principe s'applique.

Dynamique et contraposée

• Contraposée du principe d'inertie formule : si la vitesse varie, alors les forces ne se compensent pas ($\sum \vec{F} \neq \vec{0}$).
• Principe fondamental de la dynamique formule : $\sum \vec{F} = m \cdot \vec{a}$.

💡 Attention : Le principe d'inertie ne s'applique que si le vecteur vitesse $\vec{v}$ est rigoureusement constant.

Équations de l'inertie et chute libre

Formulation mathématique

• Système immobile : le vecteur vitesse est nul ($\vec{v} = \vec{0}$) et les forces s'annulent ($\sum \vec{F} = \vec{0}$).
• Mouvement rectiligne uniforme : la vitesse $\vec{v}$ est constante, impliquant aussi $\sum \vec{F} = \vec{0}$.

Cas de la chute libre

• Chute libre : mouvement d'un système soumis uniquement à son propre poids $\vec{P}$.
• Variation de vitesse : comme $\sum \vec{F} = \vec{P} \neq \vec{0}$, la vitesse du système varie obligatoirement.

Exemple : Un objet laché subit uniquement son poids :

• $\sum \vec{F} = \vec{P} \neq \vec{0}$
• Le système n'est pas inerte, sa vitesse augmente.

💡 Astuce : En chute libre réelle, on néglige totalement les frottements de l'air pour n'étudier que l'effet du poids.