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Les lois de Newton

Physique-Chimie

Un système mécanique est soumis à plusieurs forces qui déterminent son mouvement. Les trois lois de Newton relient ces forces à l'accélération du centre d'inertie du système.

Définition · Référentiel galiléen

Un référentiel est dit galiléen si le principe d'inertie y est vérifié :
tout système isolé ou pseudo-isolé y est soit au repos, soit en mouvement
rectiligne uniforme.

Théorème · Deuxième loi de Newton (théorème du centre d'inertie)

Dans un référentiel galiléen, la somme vectorielle des forces extérieures
appliquées à un système de masse mm constante est égale au produit de sa
masse par l'accélération de son centre d'inertie :

∑F⃗ext=m⋅a⃗G\sum \vec{F}_{ext} = m \cdot \vec{a}_G

Propriété · Cas particulier — chute libre verticale

En l'absence de frottement, seul le poids agit :

a⃗G=g⃗\vec{a}_G = \vec{g}

L'accélération est alors indépendante de la masse du système.

Remarque

La première loi (principe d'inertie) est le cas particulier de la deuxième
loi où ∑F⃗ext=0⃗\sum \vec{F}_{ext} = \vec{0}, donc a⃗G=0⃗\vec{a}_G = \vec{0} : le
mouvement est rectiligne uniforme ou le système est au repos.

Attention

La troisième loi (principe des actions réciproques) porte sur une paire
de systèmes : si un système A exerce une force sur B, alors B exerce sur A
une force de même valeur, même direction, et de sens opposé. Ce n'est pas
une propriété d'un système isolé — elle relie toujours deux systèmes distincts.

Ces trois lois forment la base de la mécanique classique et s'appliquent à
tout système dans un référentiel galiléen, du point matériel au solide
indéformable.

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