• si un objet n'est soumis à aucune force, il se déplace à vitesse constante.
• F = m a : un objet soumis à une force résultante F subit une accélération a = F / m
c'est une équation vectorielle où F et a sont des vecteurs
• Réciproquement, si un corps de masse m subit une accélération a, c'est qu'il est soumis à une force F = m a
• quand un corps A exerce une force F(A→B) sur un corps B,
le corps B exerce une force opposée F(B→A) = −F(A→B) sur le corps A.
astéroïde dans l'espace, loin de toute planète ou étoile
pratiquement, il reste toujours une force gravitation, mais qui peut être négligeable.
la 1ère loi est un cas particulier de la 2ème :
F = 0 donc a = F / m = 0
par définition de l'accélération a = dv/dt : accélération a = 0 ⇔ vitesse v constante.
il n'y a pas d'autre force que la gravité et le contact avec le sol
l'objet est immobile : v=0 donc a=0
d'après la 2ème loi :
mg + R = 0
d'où : R = −m g
remarque : la 3ème loi est vérifiée.
vitesse constante : a = dv/dt = 0 :
d'après la 2ème loi :
la somme des forces Σ F qui lui sont appliquées est nulle.
exemple du parachutiste qui descend à vitesse constante :
les forces sont : son poids m g, la résistance de l'air f = − k v
m g − k v = 0 : connaissant k, on en déduit sa vitesse de chute v = m g / k
 |
N empêche l'objet de pénétrer dans le support :
N = composante de m g ⊥ support N = m g cos(α) Σ F = m g + N = m a (en vecteurs) projection selon le plan incliné : a = g sin(α) On peut ajouter un frottement constant opposé à la vitesse |
la balle arrive avec une quantité de mouvement p = m v et repart avec une quantité de mouvement p' = −m v
la durée du contact est Δt
d'après la 2ème loi : sous la forme F = dp/dt
la force moyenne subie par la balle pendant ce temps est F = (p' − p) / Δt soit F = −2 m v / Δt
d'après la 3ème loi :
la force moyenne exercée par la balle sur le sol est F' = 2 m v / Δt
soit un système constitué de plusieurs objets
la somme des forces entre 2 objets est nulle
la somme des forces intérieures à un objet est nulle : Σ Fint = 0