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Fiche 4
Le principe fondamental
de la dynamique
1. La notion de force
Même si d'autres savants tels que René Descartes ou Galilée les avaient suggérées, c'est
Isaac Newton (1642-1727) qui a formalisé et mis en évidence de nouvelles grandeurs
physiques fondamentales en mécanique : les concepts de force, de masse et de quantité
de mouvement.
Remarque
Il faut aussi noter que ce n'est pas parce qu'un corps est en mouvement rectiligne uniforme,
qu' il est forcément isolé ; en effet un corps peut suivre un tel mouvement lorsqu' il est j
soumis à plusieurs interactions dont les effets se compensent.
Dans le monde qui nous entoure, au cours des situations et expériences de la vie de tous
les jours, on a l' intuition de la notion de force. Notre corps ressent les efforts produits
pour pousser, soulever ou transporter un objet. La chute libre d' un corps montre qu'il
s'exerce sur ce corps une action qui l'attire vers la surface de la Terre. Il existe donc de
nombreux exemples concrets de« mise en mouvement» d'objets: ces objets subi ssent
une accélération car ils sont soumis à une ou plusieurs interactions. Ces interactions sont
à l'origine des mouvements des corps ; leur définition et leur description sont à la base
de la dynamique newtonienne qui a pour objectif de prévoir le mouvement des corps
dans un environnement donné.
Ces interactions, causes des mouvements des corps, peuvent être décrites par une
grandeur vectorielle qu'on appelle force. À noter qu 'avec la définition de ce vecteur
force, on a trois informations en une : la direction, le sens et l' intensité (avec la norme
du vecteur) de l'interaction s'exerçant sur un corps.
2 . Le principe fondamental de la dynamique (2e loi de Newton)
Isaac Newton a élaboré le principe fondamental de la dynamique à partir de la constatation suivante : lorsqu'une action est exercée sur un corps, le mouvement de ce corps
est modifié, c'est-à-dire son accélération est modifiée. Ses observations célèbres étaient
basées sur la chute libre des objets. Ce principe consiste à dire que la variation de vitesse
d' un corps dans un référentiel galiléen est égale à la force exercée (ou la somme des
forces exercées) sur ce corps rapportée à la masse de ce corps. Comme la variation de
vitesse avec le temps correspond à l'accélération définie dans le chapitre consacré à la
cinématique du point, on peut écrire le principe fondamental de la dynamique comme
suit.
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1. La notion de force
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Isaac Newton (1642-1727) qui a formalisé et mis en évidence de nouvelles grandeurs
physiques fondamentales en mécanique : les concepts de force, de masse et de quantité
de mouvement.
Remarque
Il faut aussi noter que ce n'est pas parce qu'un corps est en mouvement rectiligne uniforme,
qu' il est forcément isolé ; en effet un corps peut suivre un tel mouvement lorsqu' il est j
soumis à plusieurs interactions dont les effets se compensent.
Dans le monde qui nous entoure, au cours des situations et expériences de la vie de tous
les jours, on a l' intuition de la notion de force. Notre corps ressent les efforts produits
pour pousser, soulever ou transporter un objet. La chute libre d' un corps montre qu'il
s'exerce sur ce corps une action qui l'attire vers la surface de la Terre. Il existe donc de
nombreux exemples concrets de« mise en mouvement» d'objets: ces objets subi ssent
une accélération car ils sont soumis à une ou plusieurs interactions. Ces interactions sont
à l'origine des mouvements des corps ; leur définition et leur description sont à la base
de la dynamique newtonienne qui a pour objectif de prévoir le mouvement des corps
dans un environnement donné.
Ces interactions, causes des mouvements des corps, peuvent être décrites par une
grandeur vectorielle qu'on appelle force. À noter qu 'avec la définition de ce vecteur
force, on a trois informations en une : la direction, le sens et l' intensité (avec la norme
du vecteur) de l'interaction s'exerçant sur un corps.
2 . Le principe fondamental de la dynamique (2e loi de Newton)
Isaac Newton a élaboré le principe fondamental de la dynamique à partir de la constatation suivante : lorsqu'une action est exercée sur un corps, le mouvement de ce corps
est modifié, c'est-à-dire son accélération est modifiée. Ses observations célèbres étaient
basées sur la chute libre des objets. Ce principe consiste à dire que la variation de vitesse
d' un corps dans un référentiel galiléen est égale à la force exercée (ou la somme des
forces exercées) sur ce corps rapportée à la masse de ce corps. Comme la variation de
vitesse avec le temps correspond à l'accélération définie dans le chapitre consacré à la
cinématique du point, on peut écrire le principe fondamental de la dynamique comme
suit.