Les lois de Newton constituent le socle de la mécanique classique. Elles permettent d'analyser les mouvements des objets soumis à des forces et sont incontournables pour le bac Physique-Chimie Terminale.
Génère tes propres fiches de Physique-Chimie en 10 secondes →
Dans un référentiel galiléen, si la somme vectorielle des forces appliquées à un objet est nulle, alors cet objet est soit au repos, soit en mouvement rectiligne uniforme. L'objet conserve son état de mouvement : c'est l'inertie.
Question probable
Énoncer et expliquer le principe d'inertie.
Réponse
→Dans un référentiel galiléen, un objet sur lequel la somme des forces est nulle (ΣF = 0) reste au repos ou se déplace en ligne droite à vitesse constante. L'inertie est la tendance d'un objet à résister aux changements de son état de mouvement. Un objet sur une table (forces équilibrées) ne bouge pas : ΣP + R = 0.
Mnémotechnique
ΣF = 0 → vitesse constante (ou nulle). Inertie = résistance au changement. "Rien ne change si rien ne pousse."
1 / 5
PHY
Deuxième loi de Newton (principe fondamental de la dynamique)
Définition
Dans un référentiel galiléen, la somme vectorielle des forces extérieures appliquées à un système est égale au produit de sa masse par son vecteur accélération : ΣF = m·a. L'accélération est dans la direction et le sens de la force résultante.
Question probable
Appliquer le principe fondamental de la dynamique à un objet en chute libre.
Réponse
→En chute libre, la seule force exercée est le poids P = m·g. D'après la 2e loi : ΣF = m·a → m·g = m·a → a = g ≈ 9,8 m·s⁻^2. L'accélération est constante, dirigée vers le bas, indépendante de la masse. Le mouvement est uniformément accéléré : v = g·t, z = ½g⋅t2.
Mnémotechnique
ΣF = m·a. Plus la masse est grande, moins l'accélération est grande pour une même force. F grande → a grande.
2 / 5
PHY
Troisième loi de Newton (principe des actions réciproques)
Définition
Si un objet A exerce une force F sur un objet B, alors B exerce sur A une force −F égale, de même direction, mais de sens opposé. Les forces d'interaction sont toujours par paires, s'exercent sur deux objets différents et simultanément.
Question probable
Deux patineurs se repoussent sur la glace. Analyser les forces selon la troisième loi de Newton.
Réponse
→Quand le patineur A pousse le patineur B avec une force F_{A→B}, B exerce en retour une force F_{B→A} = −F_{A→B} sur A. Ces forces sont égales en intensité, de même direction, mais opposées en sens. Elles s'appliquent sur deux objets différents (pas sur le même). Les deux patineurs s'éloignent l'un de l'autre.
Mnémotechnique
Action = Réaction, mais sur des objets différents. "Pour chaque action, une réaction égale et opposée." Jamais les deux forces sur le même objet.
3 / 5
PHY
Le référentiel galiléen
Définition
Un référentiel galiléen (ou inertiel) est un référentiel dans lequel les lois de Newton s'appliquent. En pratique, le référentiel géocentrique (Terre en mouvement autour du Soleil) et le référentiel héliocentrique sont considérés galiléens pour la plupart des applications terrestres.
Question probable
Pourquoi les lois de Newton ne s'appliquent-elles qu'en référentiel galiléen ?
Réponse
→Les lois de Newton postulent qu'une force nulle implique une vitesse constante. Dans un référentiel accéléré (non galiléen), un objet libre semble accélérer sans force réelle : il faudrait introduire des forces fictives (force de Coriolis, centrifuge). Pour les problèmes de mécanique au lycée, le référentiel terrestre est assimilé à un référentiel galiléen par approximation.
Mnémotechnique
Galiléen = pas accéléré, pas en rotation. Newton y est valide directement. Terrestre ≈ galiléen en lycée.
4 / 5
PHY
Équilibre et somme des forces
Définition
Un objet est en équilibre statique (au repos) ou dynamique (vitesse constante) lorsque la somme vectorielle de toutes les forces et la somme des moments sont nulles. Conditions : ΣF = 0 et Στ = 0. On applique la méthode bilan des forces.
Question probable
Un livre est posé sur une table inclinée à 30°. Quelles conditions d'équilibre s'appliquent ?
Réponse
→Les forces sur le livre sont : le poids P (vers le bas), la réaction normale N (perpendiculaire au plan incliné), et le frottement f (vers le haut du plan). Pour l'équilibre : ΣFx = 0 → f = P·sin(30°) = P/2 ; ΣFy = 0 → N = P·cos(30°) = P3/2. Si f < \muN, le livre glisse.
Mnémotechnique
Équilibre : ΣF = 0. Décomposer en x et y. Poids toujours vertical, N perpendiculaire à la surface, frottement oppose le glissement.
5 / 5
Génère tes fiches Physique-Chimie en 10 secondes
Colle ton cours de Physique-Chimie. FicheIA génère tes fiches structurées instantanément.