Dans un référentiel galiléen, si la somme des forces extérieures exercées sur un point matériel est nulle alors : soit ce point est au repos, c'est-à-dire que sa vitesse est nulle. soit le point a un mouvement rectiligne uniforme, donc sa vitesse est constante.
Pour garder son immobilité ou sa vitesse constante, il est possible qu'un objet soit soumis à plusieurs forces. Cependant, la somme de toutes les forces qui agissent sur lui doit être égale à zéro pour que l'objet garde son immobilité ou sa vitesse constante.
Dans un référentiel galiléen, si la somme des forces extérieures appliquées à un système mécanique est nulle, alors son centre d'inertie G est au repos ou possède un mouvement rectiligne uniforme.
Les 3 lois de Newton : dynamique, inertie et actions réciproques.
« Quatrième corollaire » de Newton : principe de relativité
Le principe de relativité s'énonce comme suit : Deux référentiels d'espace en translation rectiligne uniforme l'un par rapport à l'autre sont équivalents pour les lois de la mécanique.
La troisième loi de Newton est le principe de l'action et de la réaction. Si un corps A exerce une force sur un corps B, alors B exerce sur A une force d'égale intensité, de même direction et de sens opposé.
Elles sont expliquées en détail dans les fiches suivantes: La force équilibrante et la force résultante de plusieurs forces. La force de frottement. La force gravitationnelle.
La deuxième loi de Newton, ou principe fondamental de la dynamique, mentionne qu'une force résultante exercée sur un objet est toujours égale au produit de la masse de cet objet par son accélération. De plus, l'accélération produite et la force résultante ont la même orientation.
Dans un référentiel galiléen, la somme vectorielle des forces extérieures appliquées à un solide est égale au produit de la masse M du solide par l'accélération de son centre d'inertie.
La deuxième loi de Newton s'applique sur : - un système dont le centre de gravité qui n'est pas en mouvement rectiligne uniforme c'est-à-dire dont la trajectoire n'est pas une droite ou dont la vitesse n'est pas constante ; - Un système qui n'est pas soumis à des forces qui se compensent.
En physique, la force d'inertie est considérée comme une “pseudo-force”, c'est-à-dire que c'est une force fictive. Malgré l'arrêt brutal du véhicule, les objets et passagers à l'intérieur gardent leur vitesse de déplacement initiale.
Lorsqu'un corps est immobile, son énergie cinétique est nulle ; donc son énergie mécanique est égale à son énergie de position : Em = Ep.
Deux forces se compensent lorsque leur somme vectorielle est nulle, donc lorsqu'elles ont même direction et même valeur mais un sens opposé.
Un couple n'a pas d'influence en translation (la somme des 2 forces est nulle) mais il a une tendance à faire tourner (le moment de ce couple). Un moteur électrique, par exemple, exerce un couple sur l'objet qui lui est relié. La somme des moments par rapport à un point quelconque est alors nulle.
B
L'énoncé actuel du principe d'inertie est le suivant : Si les forces qui s'exercent sur un système se compensent, ce système est soit immobile soit en mouvement rectiligne uniforme.
Énoncé du théorème du centre d'inertie
Le vecteur quantité de mouvement d'un système de points matériels dans un repère donné est égal au produit de la masse totale du système et du vecteur vecteur vitesse ⃗ du centre d'inertie du système dans ce même repère : ⃗ v G ⃗ .
Il existe un vecteur nul : il s'agit du vecteur dont l'origine et l'extrémité sont confondues. Autrement dit, soit un point A(x1, y1), le vecteur AA est le vecteur nul.
Lorsqu'un solide soumis à l'action de trois forcesnon parallèles, est en équilibre, nécessairement : -Les droites d'actions de ces trois forces sont concourantes ; -La somme vectorielle de ces trois forces est nulle ; - les trois forces sont coplanaires.
La deuxième loi du mouvement de Newton stipule que l'accélération d'un objet est directement proportionnelle à la force appliquée à l'objet. Cela peut être exprimé par 𝐹 ∝ 𝑎 , où 𝐹 est la force appliquée et 𝑎 est l'accélération de l'objet.
La deuxième loi de Newton s'écrit F=ma, autrement dit, une force est le produit de la masse par l'accélération.
Selon la loi de la gravitation de Newton, la gravitation n'est pas seulement une force exercée par le Soleil sur les planètes, mais tous les objets du cosmos s'attirent mutuellement, ajoutant que les planètes ne parcourent pas deux fois la même orbite.
Si la gravité est puissante dans l'univers, à échelle humaine c'est la force électromagnétique qui domine. Cette interaction ne dépend pas de la masse mais de la charge des particules qui peut être positive comme par exemple la charge du proton ou négative comme celle de l'électron.
Quatre interactions fondamentales régissent l'Univers : l'interaction électromagnétique, l'interaction faible, l'interaction nucléaire forte et l'interaction gravitationnelle.
Forces et particules porteuses
L'Univers est gouverné par quatre forces fondamentales : la force forte, la force faible, la force électromagnétique et la force gravitationnelle. Leurs portées ainsi que leurs intensités sont différentes. La gravité est la plus faible de ces forces mais a une portée infinie.