Chapitre 2 • Dynamique du point
hypothèse car la collision peut entraîner pour les particules des changements de niveau
énergétique. D’autres cas de collision se traduisent par une diminution de l’énergie cinétique totale : l’énergie cinétique se transforme en un autre type d’énergie (échauffement
par exemple), on parle alors de collision inélastique.
Dans le cas d’une collision supposée élastique, on peut écrire la conservation de
l’énergie cinétique pour les deux particules M 1 (énergies cinétiques E c 1 et E
′
c 1
avant et
après le choc respectivement) et M 2 (énergies cinétiques E c 2 et E
′
c 2
avant et après le choc
respectivement) :
E c 1 + E c 2 = E
′
c 1
+ E
′
c 2
2.1.4 Des forces au quotidien
Dans la nature, l’expérience nous révèle l’existence d’actions ou de forces importantes :
la chute d’un corps vers la surface de la Terre, un objet immobile sur un sol rugueux
incliné par rapport à l’horizontal, la tension d’une corde de part et d’autre d’une poulie.
Comme toujours en physique, ce sont des constatations expérimentales qui ont permis
de mettre en évidence ces forces qui font partie de notre quotidien.
a) Le poids et l’attraction gravitationnelle
ISAAC NEWTON ET LES POMMES !
Sur ces vieux jours, Isaac Newton évoqua l’anecdote de la chute d’une pomme dans
son verger lorsqu’il était jeune : cette « expérience » aurait été à l’origine des lois de la
gravitation universelle qu’il élabora par la suite.
Légende ou pas, cette pomme ou plus généralement la chute des corps sur la Terre le
fit réfléchir sur la pesanteur et notamment sur le cas de la Lune par rapport à la Terre :
pourquoi la Lune tout comme la pomme ne tombe-t-elle pas sur la Terre ? Quelle force est
exercée sur la Lune pour la maintenir sur son orbite autour de la Terre ? Il établit alors que
la force exercée sur la Lune était de même nature que celle exercée sur la pomme, et que
la Lune tombait bien sur la Terre sinon elle serait emportée par sa vitesse. Il en conclut
que la Lune était retenue sur son orbite grâce à une force d’interaction à distance exercée
par la Terre : cette force fut appelée force de gravitation (ce mot vient de l’indo-européen
grever qui signifie lourd, pesant).
Il admit également qu’une telle force devait aussi être exercée par le Soleil sur les
planètes pour les maintenir sur leurs orbites : cette généralisation aboutit alors à la
gravitation universelle (littéralement gravitation de l’univers). En comparant les périodes
de révolution des planètes à leurs distances au Soleil, il établit que la force de gravitation
était proportionnelle aux masses des corps en interaction et inversement proportionnelle
au carré de la distance séparant les deux corps.
On considère deux corps A et B de masse respectives m A et m B . On note #– u AB le
vecteur unitaire (i.e. #– u AB = 1) de la droite (AB) : il est noté ainsi car il est dans un
sens allant du point A vers le point B. d est la distance entre les points A et B. Newton
a montré que ces masses ont un pouvoir d’attraction l’une sur l’autre, et ce pouvoir se
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 48 — #58
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hypothèse car la collision peut entraîner pour les particules des changements de niveau
énergétique. D’autres cas de collision se traduisent par une diminution de l’énergie cinétique totale : l’énergie cinétique se transforme en un autre type d’énergie (échauffement
par exemple), on parle alors de collision inélastique.
Dans le cas d’une collision supposée élastique, on peut écrire la conservation de
l’énergie cinétique pour les deux particules M 1 (énergies cinétiques E c 1 et E
′
c 1
avant et
après le choc respectivement) et M 2 (énergies cinétiques E c 2 et E
′
c 2
avant et après le choc
respectivement) :
E c 1 + E c 2 = E
′
c 1
+ E
′
c 2
2.1.4 Des forces au quotidien
Dans la nature, l’expérience nous révèle l’existence d’actions ou de forces importantes :
la chute d’un corps vers la surface de la Terre, un objet immobile sur un sol rugueux
incliné par rapport à l’horizontal, la tension d’une corde de part et d’autre d’une poulie.
Comme toujours en physique, ce sont des constatations expérimentales qui ont permis
de mettre en évidence ces forces qui font partie de notre quotidien.
a) Le poids et l’attraction gravitationnelle
ISAAC NEWTON ET LES POMMES !
Sur ces vieux jours, Isaac Newton évoqua l’anecdote de la chute d’une pomme dans
son verger lorsqu’il était jeune : cette « expérience » aurait été à l’origine des lois de la
gravitation universelle qu’il élabora par la suite.
Légende ou pas, cette pomme ou plus généralement la chute des corps sur la Terre le
fit réfléchir sur la pesanteur et notamment sur le cas de la Lune par rapport à la Terre :
pourquoi la Lune tout comme la pomme ne tombe-t-elle pas sur la Terre ? Quelle force est
exercée sur la Lune pour la maintenir sur son orbite autour de la Terre ? Il établit alors que
la force exercée sur la Lune était de même nature que celle exercée sur la pomme, et que
la Lune tombait bien sur la Terre sinon elle serait emportée par sa vitesse. Il en conclut
que la Lune était retenue sur son orbite grâce à une force d’interaction à distance exercée
par la Terre : cette force fut appelée force de gravitation (ce mot vient de l’indo-européen
grever qui signifie lourd, pesant).
Il admit également qu’une telle force devait aussi être exercée par le Soleil sur les
planètes pour les maintenir sur leurs orbites : cette généralisation aboutit alors à la
gravitation universelle (littéralement gravitation de l’univers). En comparant les périodes
de révolution des planètes à leurs distances au Soleil, il établit que la force de gravitation
était proportionnelle aux masses des corps en interaction et inversement proportionnelle
au carré de la distance séparant les deux corps.
On considère deux corps A et B de masse respectives m A et m B . On note #– u AB le
vecteur unitaire (i.e. #– u AB = 1) de la droite (AB) : il est noté ainsi car il est dans un
sens allant du point A vers le point B. d est la distance entre les points A et B. Newton
a montré que ces masses ont un pouvoir d’attraction l’une sur l’autre, et ce pouvoir se
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