Introduction
1. définir un cadre d'étude
a. Le système
C'est simplement l'objet étudié.
b. Le référentiel
C'est un objet par rapport auquel on étudie le mouvement.
Par la suite, on choisira toujours le référentiel terrestre
Définir un référentiel est indispensable lorsqu'on étudie un mouvement ou une force.
On peut répondre OUI ou NON, en fait la question est mal posée 😁.
- Par rapport à la route (référentiel : la route), Smilu est immobile.
- Par rapport à la voiture (référentiel : la voiture), Smilu est en mouvement (la distance entre Smilu et la voiture diminue).
De la même façon, même si vous êtes immobile dans le référentiel terrestre, vous êtes en mouvement par rapport...:
- .... au centre de la Terre qui tourne : référentiel géocentrique
- .... au centre du Soleil : référentiel héliocentrique
Voilà pourquoi, il est nécessaire de définir un référentiel !
2. Un bilan des forces, c'est quoi?
C'est simplement la liste de toutes les forces exercées sur le système (l'objet étudié).On a vu précédemment, que chaque force possède 4 caractéristiques.
Il faut donc préciser les 4 caractéristiques pour chaque force.
3. Un Exemple ... connu?
Je reprends l'exemple de la boîte bleue qui glisse sur un plan incliné. (voir III réaction)
Que la boîte soit immobile ou pas, on peut faire l'inventaire des forces:
Bilan des forces:
- Le poids P→, exercé par la Terre sur la boîte.
- La réaction R→, exercé par la surface de contact sur la boîte.
- La réaction R→ peut être décomposée:
- R→N : la réaction normale (perpendiculaire)
- R→T : les frottements
4 .La 1ère loi de Newton ou principe d'inertie
Rappel de vocabulaire : la somme des forces est appelée force résultante.
Si la boîte est immobile, on comprend que l'ensemble des forces à un effet global nul.
Dans ce cas, la résultante des forces est égale à 0→.
Mais Newton va plus loin, si l'ensemble des forces à un effet global nul, le mouvement n'est pas perturbé:
Le système est immobile
La réciproque est vraie, si le système est immobile ou a un mouvement rectiligne uniforme, il subit une force résultatnte nulle.
5. Appliquons le principe d'inertie
Dans l'exemple ci-dessus, on place une boîte bleue sur un plan incinée, soit elle a un mouvement rectiligne accéléré, soit elle est immobile.
D'après le principe d'inertie,
D'après le principe d'inertie,
on peut conclure que la boîte est immobile.