Forces et lois de Newton
Newton s'est pris une pomme sur la tête et a inventé toute la physique. Toi, tu te plains d'un cours.
Cours
Première loi (principe d'inertie)
Dans un référentiel galiléen, si la somme des forces appliquées à un corps est nulle, alors le corps est soit immobile, soit en mouvement rectiligne uniforme.
$$\sum \vec{F} = \vec{0} \iff \vec{v} = \overrightarrow{cste}$$
Deuxième loi (PFD)
$$\sum \vec{F} = m \vec{a}$$
- Force en N
- Masse en kg
- Accélération en m/s²
Troisième loi (action-réaction)
Si A exerce une force $\vec{F}{A/B}$ sur B, alors B exerce $\vec{F}{B/A} = -\vec{F}_{A/B}$ sur A.
→ Forces opposées, mêmes intensités, mêmes droites d'action.
Forces classiques
- Poids : $\vec{P} = m\vec{g}$, vers le bas, intensité $P = mg$ (g ≈ 9,81 N/kg sur Terre)
- Réaction du support $\vec{R}$ : perpendiculaire au support
- Frottement : opposée au mouvement
- Tension d'un fil : le long du fil, vers le point d'attache
Formules clés
Méthodes
Résoudre un problème de mécanique (PFD)
- 1Définir le système et le référentiel (galiléen ?)
- 2Faire un bilan des forces, dessiner
- 3Choisir un repère (axes)
- 4Projeter ΣF = ma sur chaque axe
- 5Résoudre les équations obtenues
Astuces & pièges
Toujours dessiner les forces depuis le centre du système. Et à l'échelle. Sinon ton schéma ment.
Le poids m·g est une FORCE (en N), pas une masse (en kg). Un kilo de patates pèse 9,81 N.
L'action-réaction explique pourquoi quand tu donnes un coup dans le mur, c'est ta main qui pleure.
Teste-toi
1.Une pomme de 200 g. Son poids sur Terre ?
2.Un objet en mouvement rectiligne uniforme subit une résultante de forces…
Exercices corrigés
Tu galères ? Normal. Cherche d'abord, regarde le corrigé après.
Un objet de masse m = 5 kg est posé sur un plan incliné à 30°, sans frottement. Quelle est l'accélération le long de la pente ?
Quelle force faut-il pour donner à un chariot de 50 kg une accélération de 2 m/s² (sans frottement) ?
Pour aller plus loin
Vidéos, fiches et exos vérifiés (Maths et tiques, Lumni, Khan Academy, Physagreg…).