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dimanche 24 septembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Forces et mouvements 1S
  -  _ (Anciens programmes)  -  Physique

Modèle 1: Lois de la mécanique

 

0. Force et somme des forces

Quand un système X est en interaction avec un système A, on modélise l'action de A sur X par la force exercée par A sur X.
Pour représenter une force, on représente souvent le système subissant l'action par son centre d’inertie auquel on attribue la masse du système.
On représente la force exercée par A sur X par un vecteur accompagné du symbole ci-contre et dont les caractéristiques sont les suivantes :
- son origine est le point représentant le système ;
- sa direction et son sens sont ceux de la force ;
- sa longueur est proportionnelle à l’intensité de la force.
L’ensemble des forces exercées par différents systèmes sur le système X est équivalente à une force unique qui s’exercerait sur le système X. Cette force unique s’appelle somme des forces.
Le vecteur qui représente cette force unique est la somme des vecteurs représentant chacune des forces. L’origine de tous ces vecteurs est au point représentant le système X.

1. Principe d’inertie ou première loi de Newton

Par rapport à certains référentiels :
- si la vitesse du centre d’inertie d’un système est un vecteur constant alors la somme des forces qui s’exercent sur le système est nulle ;
- si la somme des forces qui s’exercent sur un système est nulle alors la vitesse du centre d’inertie du système est un vecteur constant.
De tels référentiels sont appelés « référentiels galiléens ».
Pour la plupart des situations que nous étudierons, la Terre pourra être considérée comme un référentiel galiléen.

2. Relation fondamentale de la dynamique ou deuxième loi de Newton (formulation temporaire 1ère S).

Lorsque le mouvement d’un système est étudié par rapport à un référentiel galiléen :
- si la vitesse du centre d’inertie de ce système varie alors la somme des forces qui s’exercent sur le système n’est pas nulle ;
- si la somme des forces qui s’exercent sur le système n’est pas nulle alors la vitesse du centre d’inertie varie.
La variation de la vitesse du centre d’inertie calculée sur un intervalle de temps de faible durée et la somme des forces qui s’exercent sur le système pendant cet intervalle sont . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Principe des actions réciproques ou troisième loi de Newton

Quand deux systèmes A et X sont en interaction, la force exercée par A sur X et la force exercée par X sur A sont d’intensités égales et de sens opposé.
Une interaction est modélisée par deux forces qui sont, pour toutes les situations et dans tous les cas, d'intensités égales et de sens opposés. Les vecteurs qui les représentent sont sur la même droite.