II-05 LOIS DE NEWTON DYNAMIQUE NEWTONNIENNE Thme II Comprendre La dynamique fait le lien entre la cinmatique (tude du mouvement) et la cause du mouvement ou de sa modification. 1. Premire loi de Newton ou principe d'inertie 1.1. Choix du systme et bilan des forces Le systme mcanique choisi est l'objet dont on tudie le mouvement.Le milieu extrieur est tout ce qui ne constitue pas le systme et qui est susceptible d'exercer une action sur celui-ci. Faire le bilan des forces extrieures appliques un systme consiste faire l'inventaire des interactions (diagramme interaction-systme) et rpertorier les forces s'exerant de faon non ngligeable sur le systme.Un systme est dit isol s'il ne subit aucune action de la part du milieu extrieur. En toute rigueur, un systme isol ne peut pas exister puisquel'interaction gravitationnelle n'est jamais nulle. Le systme doit tre suffisamment loign de tout objet pour pouvoir ngliger son influence. http://www.edumedia-sciences.com/fr/a473-bilan-des-forces 1.2. Principe d'inertie Galile l'a montr et Newton l'a nonc dans ses lois du mouvement :C'est ce que le langage commun dcrit par l'expression "emport par son lan". Son nonc est aujourd'hui plus formel :Dans un rfrentiel Galilen si le vecteur vitesse du centre dinertie dun solide ne varie pas ou , la somme vectorielle des forces extrieures qui sexercent sur le systme est nulle, . Rciproquement, si la somme vectorielle des forces extrieures qui sexercent sur un solide est nulle, , le vecteur vitesse du centre dinertie du solide ne varie pas . Un systme mcanique isol ne peut donc tre qu'au repos ou en mouvement rectiligne uniforme. Il en est de mme pour un systme "pseudo-isol", c'est--dire soumis un ensemble de forces qui se compensent : . 1.3. Rfrentiels Galilens Un rfrentiel est dit Galilen lorsque le principe d'inertiepeut y tre vrifi. Le rfrentiel terrestre est considr comme galilen pour des mouvements ne dpassant pas quelques minutes. Le rfrentiel gocentrique est considr comme galilen pour des mouvements ne dpassant pas quelques heures. Le rfrentiel hliocentrique est considr comme galilen.Un rfrentiel anim dun mouvement de translation rectiligne uniforme par rapport un rfrentiel galilen est lui-mme galilen. applications de la 1re loi de Newton : exercices n 18, 19 et 14 p176 valise air cordeTerre solExtrait des Principes mathmatiques de laphilosophie naturellede NEWTON (1686). vv1.4. Propulsion par raction Dans un rfrentiel Galilen, un systme isol ou pseudo-isolconserve sa quantit de mouvement. La propulsion par raction est une application de la 1re loi de Newton. http://www.edumedia-sciences.com/fr/a463-principe-d-action-reaction Exemple : systme pseudo-isol {fuse + combustible/comburant} : A t = 0 : la fuse est immobile donc 0 0 A l'instant du dcollage, lors de la premire jection des gaz, Le systme tant considr isol 0

d'o avec les vitessesv v applications de la conservation de la quantit de mouvement : exercices n 8*, 13* p176 2. Deuxime loi de Newton ou principe fondamental de la dynamique Dans un rfrentiel Galilen, la somme vectorielle des forces extrieures qui s'exercent sur un systme considr comme un point matriel de masse m est gale la drive par rapport au temps de la quantit de mouvement : Loi gnrale s'appliquant tout systme dformable ou non, de masse constante ou non.Si la masse du systme est constante, et donc a Pour un solide de masse constante, considr comme un point matriel ramen son centre d'inertie : Si la somme des forces extrieures n'est pas nulle, la vitesse du systme varie : le mouvement n'est pas rectiligne uniforme. http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/1168446336234/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1161017354093 Remarques :Les vecteurs eta sont colinaires : la rsultante des forces extrieures s'exerant sur un systme mcanique donne la direction et le sens de l'acclration de son centre d'inertie. La 1re loi de Newton est un cas particulier de la 2me loi : si 0 alorsa 0. applications de la 2me loi de Newton : exercices n 6*, 9* et 12 p195 3. Troisime loi de Newton ou principe des actions rciproques Cette loi ne relie pas les forces aux mouvements mais concerne des systmes en interactions. Si un systme mcanique A exerce une force sur un systme mcanique B, alors B exerce sur A une force / telle que : / / http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/lycee/premiere_1S/troisieme_3_loi_newton_principe_interactions_actions_reciproques.htm application de la 3me loi de Newton: exercice n 7 p195