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De la force au mouvement

Pourquoi le mouvement change-t-il ?

La dynamique étudie la relation entre les forces et les changements du mouvement. Nous utilisons les lois de Newton dans des référentiels inertiels.

Nous utilisons ces lois dans le cadre de la mécanique classique, dans des référentiels inertiels.

1. Principe d’inertie

Si la résultante des forces extérieures est nulle, un objet au repos reste au repos et un objet en mouvement poursuit son mouvement rectiligne avec un vecteur vitesse constant.

2. Variation de la quantité de mouvement

Si P désigne la quantité de mouvement totale d’un système constitué d’un ensemble fixe de particules, la résultante des forces extérieures est égale à la dérivée temporelle de cette quantité de mouvement. Pour une particule, P = m v. Si la masse ne varie pas au cours du temps, la deuxième loi se réduit à F_net = m a.

Pour les systèmes ouverts, comme une fusée, dont la frontière est traversée par de la masse, il faut aussi tenir compte du flux de quantité de mouvement ; dériver uniquement m(t) v(t) ne suffit pas.

3. Principe d’action et de réaction

Les forces que deux objets exercent l’un sur l’autre ont la même norme et des sens opposés. Elles agissent sur des objets différents ; elles ne s’annulent pas dans le bilan des forces appliquées à un seul objet.

Newton et l’histoire des sciences

La vie d’Isaac Newton — Université de St Andrews, MacTutor (en anglais) ↗

Michael Guillen — Five Equations That Changed the World

Une lecture de vulgarisation pour les lecteurs curieux de l’histoire des sciences. L’édition turque est publiée par TÜBİTAK ; pour les démonstrations techniques, consultez les références de mécanique ci-dessous.

Notice de la bibliothèque de la Société d’histoire turque ↗

Expériences avec un système masse-ressort

Oscillateur harmonique sans frottement

Équation du mouvement, solution déterminée par les conditions initiales et conversion entre énergie cinétique et énergie potentielle.

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Système masse-ressort amorti

Frottement visqueux linéaire : trois régimes d’amortissement, solution analytique et perte d’énergie mécanique.

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