15
ÈÖÖÒÒÒÔÔ× ÐÐ
ÝÒÒÑÑÕÙÙ ÒÒÛØÓÒÒÒÒÒÒ
Dans le chapitre de cinématique du point, on ne s’est intéressé qu’à l’analyse du mouvement
et à la description des liens entre les divers vecteurs décrivant ce dernier (position, vitesse et
accélération). On n’a jamais cherché à en déterminer les causes. C’est ce point qui va être
envisagé ici. Cela conduit à introduire la notion de force ainsi qu’à énoncer les trois lois de
Newton. Avant cela, il est nécessaire de définir les éléments cinétiques du système.
1 Éléments cinétiques d’un point matériel
1.1 Masse
D’un point de vue cinématique, un point matériel est décrit à l’aide des vecteurs position,
vitesse et accélération. Cependant quelques exemples de la vie courante mettent en évidence
que le comportement d’un corps ne dépend pas uniquement de ces paramètres cinématiques.
Ainsi un joueur de ping-pong sera dans l’impossibilité de renvoyer la balle si celle-ci est
remplacée par une boule de billard. De même, si un enfant joue avec des boules de pétanque,
il ne pourra pas lancer celles-ci très loin. Il est donc nécessaire d’introduire une grandeur
physique mesurant la capacité du corps à résister au mouvement qu’on souhaite lui imposer.
Cette propriété s’appelle l’inertie du système.
La grandeur introduite est fondamentale au niveau dynamique et s’appelle masse inerte
ou masse inertielle du corps. Il s’agit d’un scalaire positif qui est d’autant plus grand que
le corps s’oppose au mouvement. Son unité légale est le kilogramme, de symbole kg. On
constate expérimentalement que cette grandeur est proportionnelle à la quantité de matière
composant le corps. C’est une grandeur additive, c’est-à-dire que la masse de l’ensemble
formé par deux corps est égale à la somme des masses de chacun d’entre eux.
La mesure de cette grandeur s’obtient en pratique à l’aide d’une balance en utilisant la mesure du poids du corps :
− →
P = m − → g où m est alors la masse pesante. Plusieurs problèmes
apparaissent avec cette méthode. Tout d’abord, le champ de pesanteur − → g varie à la surface de
la Terre. Il est donc a priori nécessaire d’effectuer des réglages à chaque déplacement de la
ÈÖÖÒÒÒÔÔ× ÐÐ
ÝÒÒÑÑÕÙÙ ÒÒÛØÓÒÒÒÒÒÒ
Dans le chapitre de cinématique du point, on ne s’est intéressé qu’à l’analyse du mouvement
et à la description des liens entre les divers vecteurs décrivant ce dernier (position, vitesse et
accélération). On n’a jamais cherché à en déterminer les causes. C’est ce point qui va être
envisagé ici. Cela conduit à introduire la notion de force ainsi qu’à énoncer les trois lois de
Newton. Avant cela, il est nécessaire de définir les éléments cinétiques du système.
1 Éléments cinétiques d’un point matériel
1.1 Masse
D’un point de vue cinématique, un point matériel est décrit à l’aide des vecteurs position,
vitesse et accélération. Cependant quelques exemples de la vie courante mettent en évidence
que le comportement d’un corps ne dépend pas uniquement de ces paramètres cinématiques.
Ainsi un joueur de ping-pong sera dans l’impossibilité de renvoyer la balle si celle-ci est
remplacée par une boule de billard. De même, si un enfant joue avec des boules de pétanque,
il ne pourra pas lancer celles-ci très loin. Il est donc nécessaire d’introduire une grandeur
physique mesurant la capacité du corps à résister au mouvement qu’on souhaite lui imposer.
Cette propriété s’appelle l’inertie du système.
La grandeur introduite est fondamentale au niveau dynamique et s’appelle masse inerte
ou masse inertielle du corps. Il s’agit d’un scalaire positif qui est d’autant plus grand que
le corps s’oppose au mouvement. Son unité légale est le kilogramme, de symbole kg. On
constate expérimentalement que cette grandeur est proportionnelle à la quantité de matière
composant le corps. C’est une grandeur additive, c’est-à-dire que la masse de l’ensemble
formé par deux corps est égale à la somme des masses de chacun d’entre eux.
La mesure de cette grandeur s’obtient en pratique à l’aide d’une balance en utilisant la mesure du poids du corps :
− →
P = m − → g où m est alors la masse pesante. Plusieurs problèmes
apparaissent avec cette méthode. Tout d’abord, le champ de pesanteur − → g varie à la surface de
la Terre. Il est donc a priori nécessaire d’effectuer des réglages à chaque déplacement de la