Deuxième loi de Newton

View of Moon limb with Earth on the horizon, Mare Smythii region. This image was taken before separation of the Lunar Module and the Command Module during the Apollo 11 mission. 20 July 1969

Lorsqu’un corps interagit avec les objets qui l’entourent, il cesse d’être une particule libre. Par conséquent, il ne se déplace plus avec une vitesse constante et son moment linéaire varie. La variation du moment linéaire est égale à la résultante des forces qui agissent sur la particule (voir types de forces).

La deuxième loi de Newton est connue aussi comme équation du mouvement. Une fois obtenue l’accélération, nous pouvons calculer le vecteur vitesse et le vecteur position, et par conséquent décrire complètement le mouvement d’une particule.

Si la résultante des forces qui agissent sur un corps est nulle, le corps n’a pas d’accélération et par conséquent il se déplace avec une vitesse constante (loi d’inertie).

La force est une grandeur vectorielle; par conséquent, lorsqu’on travaille avec elle, il faut prendre en compte sa norme, sa direction et son sens. La résultante des forces qui agissent sur un corps est la somme vectorielle des différentes forces qui agissent sur lui.

L’unité utilisée pour mesurer la norme d’une force dans le Système International est le Newton (N).

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Implications de la deuxième loi de Newton:
  • La deuxième loi de Newton permet de décrire le mouvement de translation d’un corps.
  • La deuxième loi de Newton est une équation vectorielle. C’est à dire que les forces et l’accélération sont des vecteurs et que nous devons les utiliser comme tels. Ils ne sont pas des quantités scalaires.
  • Le vecteur accélération d’une particule est toujours parallèle à la résultante des forces qui agissent sur elle. (Mettre des exemples de situations correctes et incorrectes?) La masse d’une particule est positive et le produit d’une quantité scalaire par un vecteur donne un vecteur parallèle à celui-ci.
  • L’inertie et la masse sont deux concepts liés. Plus la masse du corps est élevée, moins forte sera son accélération pour une force déterminée, et par conséquent plus de temps sera nécessaire pour changer son état de mouvement (vitesse). Et vice-versa.
  • La vitesse d’un corps n’est pas nécessairement parallèle à son accélération. C’est à dire qu’un corps ne se déplace pas nécessairement parallèlement à son accélération. C’est uniquement le cas lorsque le corps part d’une situation de repos (animation de l’astronaute).
  • Les forces qui apparaissent dans le partie gauche de la deuxième loi de Newton sont les interactions physiques qu’expérimente la particule. Avant d’essayer de résoudre un problème il est nécessaire d’identifier quelles sont celles qui dépendent de la situation physique considérée.
  • L’accélération ne dépend pas du point d’application des forces.
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