L Es lois de newton





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date de publication22.05.2017
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Physique, Chapitre 4 PREMIERE S

lEs lois de newton


  1. La première loi de Newton : le principe d’inertie


1°) Expérience

L’enregistrement est effectué après avoir lancé le mobile autoporteur sur une table placé horizontalement.
2°) Observations


  • Le système, dans le référentiel du laboratoire, est soumis à deux forces extérieures :





Rq. : Les frottements sont négligés.



  • Le mouvement du centre d’inertie du mobile est rectiligne et uniforme.



3°) Conclusion : énoncé de la première loi ou principe d’inertie



Rq. : Cela se traduit par la relation : avec vecteur constant ou nul selon si le mobile a une vitesse initiale ou non.
4°) Notion de référentiel galiléen




Les référentiels suivants peuvent être considérés comme galiléens dans des conditions précises :

 Le référentiel géocentrique pour des expériences de courte durée. (La Terre a rigoureusement une trajectoire elliptique autour du Soleil, mais elle peut être considérée comme rectiligne pour des durées de quelques heures)

 Le référentiel terrestre pour des expériences de très courte durée. (La Terre a un mouvement de rotation propre (T0 = 24 h), mais ce mouvement peut être négligé pendant quelques minutes)

 Le référentiel héliocentrique pour des expériences de longue durée. (Le Soleil a rigoureusement une trajectoire elliptique autour du centre de La Voie Lactée, mais ce mouvement peut être considéré comme rectiligne pour des durées de quelques années).




II - La deuxième loi de Newton : le principe du centre d’inertie ou principe fondamental de la dynamique
1°) Expérience

Lançons une bille vers le haut pour étudier son mouvement.

(cf.activité)

2°) Observations
cf. Activité
3°) Conclusion : énoncé de la deuxième loi de Newton ou principe du centre d’inertie ou principe fondamental de la dynamique


Rq. : Les lois de Newton n’établissent pas de lien entre « force » et « vitesse », mais entre « force » et « variation de vitesse » entre deux dates.
Or en fait, une « variation de vitesse pendant une durée t » représente physiquement une « accélération ». La deuxième loi de Newton peut donc s’écrire : 

III - La troisième loi de Newton : le principe des actions réciproques
1°) Expérience


2°) Observations

  • Les dynamomètres ont même direction et affichent la même valeur.

  • La force qu’exerce le trombone sur le dynamomètre  et celle exercée par l’aimant sur le dynamomètre  sont de sens opposé.


3°) Conclusion : énoncé de la troisième loi de Newton ou principe des actions réciproques



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