Newton, loi de Newton, référentiel galiléen, principe d'inertie, force, accélération, masse, poids, intensité de la pesanteur, mouvement rectiligne uniforme, mécanique classique, relativité restreinte, relativité générale, Galilée, Einstein, conditions initiales, centre d'inertie, équation vectorielle, action-réaction, référentiel non galiléen, mouvement des objets, théorie de la relativité, mécanique newtonienne, lois du mouvement, physique classique, référentiel terrestre, forces de contact, accélération d'un objet, pesanteur
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Afin d'enrichir sa culture générale au niveau scientifique, ce cours de vulgarisation scientifique est centré sur la mécanique newtonienne. Isaac Newton est né en 1642 et est mort en 1727. Il a touché à énormément de domaines, allant des mathématiques à la philosophie, en passant par l'astronomie, apportant parfois des avancées importantes. Mais s'il est toujours connu près de 300 ans après sa mort et si on l'enseigne encore dans les manuels scolaires, c'est surtout parce qu'il a fondé une branche entière de la physique, la mécanique classique. Il a pour cela proposé trois lois, les fameuses lois de Newton. Pour la petite anecdote, il a fallu attendre 200 ans pour qu'un certain Einstein améliore très légèrement la mécanique classique de Newton en proposant ses théories de la relativité restreinte, puis de la relativité générale.
Sommaire
Première loi de Newton
Seconde loi de Newton
Troisième loi de Newton
Première loi de Newton
Seconde loi de Newton
Troisième loi de Newton
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Extraits
[...] Dans un référentiel galiléen, si les forces qui s'exercent sur un système se compensent, ce système est soit immobile, soit en mouvement rectiligne, uniforme, comme on vient de le voir. Au risque de te décevoir, la première loi de Newton, nous la devons plutôt à Galilée, même si d'autres savants, comme Descartes, ont également inspiré Newton pour l'écriture finale. Tu vois dans la formulation finale que l'on parle de référentiel galiléen. Et en effet, la première loi de Newton ne pourra s'appliquer que si le référentiel est galiléen. [...]
[...] On va expliquer ce qu'il se passe lorsqu'on a cette fois des forces, qui ne se compensent pas. C'est ce que Newton a fait avec sa deuxième loi. Sa deuxième loi nous dit que dans un référentiel galiléen, l'accélération du centre d'inertie d'un système de masse M est proportionnelle à la résultante des forces qu'il subit et inversement proportionnelle à sa masse. Cette phrase, qui est un peu compliquée elle se retient souvent à travers la formule suivante : La somme des forces extérieures est égale à la masse fois l'accélération. [...]
[...] On parlera alors de mouvement violent. Quand on y pense comme ça, ça semble à première vue assez sensé. Sur Terre, si on ne fait rien, les corps lourds tombent et les corps légers ont tendance à monter, sauf si on exerce une action dessus. Mais si on y regarde de plus près, il y a des phénomènes qui vont très mal s'expliquer avec cette théorie. Si on prend par exemple un projectile, c'est-à-dire un boulet de canon par exemple, et qu'on le lance, il va d'abord monter, puis tomber, alors même que dès lors qu'il n'est plus en contact avec le canon, plus aucune action ne s'exerce dessus. [...]
[...] Et c'est à ce moment là que ça devient vraiment intéressant et que la seconde loi prend tout son sens. Grâce à la seconde loi de Newton, on a obtenu une expression de l'accélération de l'objet en utilisant les maths et les conditions initiales de notre objet. On pourra en déduire successivement sa vitesse et sa position au cours du temps. Si cet exercice ça t'intéresse, je t'invite à aller voir cette vidéo qui traite un exercice complet sur le sujet. [...]
[...] Mais s'il est toujours connu près de 300 ans après sa mort et si on l'enseigne encore dans les manuels scolaires, c'est surtout parce qu'il a fondé une branche entière de la physique, la mécanique classique. Il a pour cela proposé trois lois, les fameuses lois de Newton. Pour la petite anecdote, il a fallu attendre 200 ans pour qu'un certain Einstein améliore très légèrement la mécanique classique de Newton en proposant ses théories de la relativité restreinte, puis de la relativité générale. Pour bien comprendre la première des trois lois de Newton, il va falloir qu'on remonte dans le temps. [...]
