Dernière version du 26.04.2008 20h28
Sommaire
1 Relativité du mouvement
1.1 Nécessité d'un référentiel
1.2 Les référentiels terrestres
2 Les effets d'une force
2.1 Rappel : représentation d'une force
2.2 Les effets d'une force sur le mouvement d'un objet
2.2.1 Force exercée par un objet électrisé
2.2.2 Force exercée par un aimant
2.2.3 Force exercée par la raquette d'un joueur
2.3 Conclusion
3 Le principe d'inertie
3.1 Action de plusieurs forces sur un corps : cas du mobile autoporteur (sur coussin d'air)
3.1.1 Le palet est au repos
3.1.2 On a donné une impulsion au mobile
3.2 Énoncé du principe d'inertie
[modifier (
modifier-185-section-1.cours)]Relativité du mouvement
[modifier ( modifier-185-section-2.cours)]Nécessité d'un référentiel
Le mouvement d'un objet n'a de sens que par rapport à un autre objet pris comme corps de référence. Ce corps est appelé un référentiel.
Un référentiel est un solide par rapport auquel on choisit de décrire le mouvement d'un corps.
[modifier ( modifier-185-section-3.cours)]Les référentiels terrestres
Pour les mouvements au voisinage de la surface de la Terre, il est pratique de choisir la Terre et l'ensemble des objets qui lui sont liés comme référentiel.
Tout solide lié à la Terre est un référentiel terrestre.
Exemple : Le mur de n'importe quelle maison.
Ce sont des référentiels adaptés à l'étude des mouvements sur terre.
[modifier ( modifier-185-section-4.cours)]Les effets d'une force
[modifier ( modifier-185-section-5.cours)]Rappel : représentation d'une force
Une force est représenté par un vecteur .
- Sa direction est celle de la force.
- Son sens est celui de la force.
- Son origine est le point d'application de la force.
- Sa longueur est proportionnelle à l'intensité de la force exprimée en Newton.
[modifier ( modifier-185-section-6.cours)]Les effets d'une force sur le mouvement d'un objet
[modifier ( modifier-185-section-7.cours)]Force exercée par un objet électrisé
Expérience : On électrise une règle en plastique par frottement.
Une force qui s'exerce sur un corps au repos peut mettre ce corps en mouvement.
[modifier ( modifier-185-section-8.cours)]Force exercée par un aimant
Expérience : La force exercée par l'aimant sur la bille d'acier, modifie la trajectoire de celle-ci : la trajectoire n'est plus rectiligne mais incurvée.
Conclusion : Une force qui s'exerce sur un corps en mouvement peut modifier sa trajectoire.
[modifier ( modifier-185-section-9.cours)]Force exercée par la raquette d'un joueur
Lors du renvoi de la balle, la raquette du joueur exerce une force sur la balle qui modifie la vitesse et la trajectoire de la balle.
[modifier ( modifier-185-section-10.cours)]Conclusion
Une force s'exerçant sur un corps en repos peut le mettre en mouvement, une force qui s'exerce sur un corps en mouvement peut modifier sa trajectoire et sa vitesse.
L'effet d'une force est d'autant plus important que la masse de ce corps est faible.
[modifier ( modifier-185-section-11.cours)]Le principe d'inertie
[modifier ( modifier-185-section-12.cours)]Action de plusieurs forces sur un corps : cas du mobile autoporteur (sur coussin d'air)
[modifier ( modifier-185-section-13.cours)]Le palet est au repos
Quand le mobile est posé sur la table, son poids Tend à le faire tomber, alors que l'action de l'air pulsé
a tendance à le propulser vers le haut; soumis à ces deux forces, le mobile reste immobile dans le référentiel terrestre : Sa situation est la même que s'il n'était soumis à aucune force. On dit que les deux forces (
) se compensent.
[modifier ( modifier-185-section-14.cours)]On a donné une impulsion au mobile
Ni ni
ne sont modifiées par l'impulsion donnée : ces deux forces se compensent toujours au cours du mouvement.
Ce mouvement est rectiligne et uniforme (en ligne droite et à vitesse constante).
Remarque : Absence de force ne signifie pas absence de mouvement.
[modifier ( modifier-185-section-15.cours)]Énoncé du principe d'inertie
Tout corps reste immobile ou conserve un mouvement rectiligne uniforme aussi longtemps que son état physique ne soit pas influencé par d'autres forces.
La loi d'inertie, première loi de Newton, n'est valable que dans des référentiels inertiels ou dans tout autre référentiel en mouvement rectiligne uniforme par rapport au premier.