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2) Rappel : énoncé du principe d’inertie (1er principe de Newton)
Si un système de masse m n’est soumis à aucune force (système isolé), ou s’il
est soumis à un ensemble de forces dont la résultante est nulle (système
pseudo-isolé), alors le centre d’inertie G du système décrit un mouvement
rectiligne et uniforme.
3) Rappel : énoncé du principe des actions réciproques (3e principe de Newton)
Si un corps A exerce une force F
→
A/B sur un corps B, alors le corps B exerce
également une force F
→
B/A sur le corps A tel que F
→
A/B = −F
→
B/A.
4) Le principe fondamental de la dynamique (2e principe de Newton) :
Etude expérimentale
a) Dispositif expérimental
Le système composé d'un chariot de masse M1 et d'un corps descendant de masse M2 est
accéléré sous l'action de la force constante
F
→= M2⋅g
→.

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Le système de masse totale M = M1 + M2 prend donc une accélération a
→ qu'il s'agit de
déterminer.
b) Mesures
Lorsque le chariot passe devant les 2 cellules photoélectriques, le chronomètre effectue les
mesures suivantes :
1) Il mesure le temps de passage ∆t1 de la cache du chariot devant la cellule 1.
Comme la largeur de la cache est connue (2 cm), on peut facilement calculer la vitesse
moyenne au cours de l’intervalle ∆t1. Comme ∆t1 est très faible, nous assimilons cette
vitesse moyenne à la vitesse instantanée v1 du chariot à l’instant du passage du milieu
de la cache devant la cellule 1.
2) Il mesure le temps ∆t que met le bord droit de la cache à passer de la cellule 1 vers la
cellule 2.
3) Il mesure le temps de passage ∆t2 de la cache du chariot devant la cellule 1.
Comme la largeur de la cache est connue (2 cm), on peut facilement calculer la vitesse
moyenne au cours de l’intervalle ∆t2. Comme ∆t2 est très faible, nous assimilons cette
vitesse moyenne à la vitesse instantanée v2 du chariot à l’instant du passage du milieu
de la cache devant la cellule 2.
c) Calculs
Comme le mouvement est rectiligne, et que v2 >v1, le module du vecteur a
→ est :
t
vv
a12
∆
−
=.
d) Résultats
1) Prenons M et F constants : Nous déterminons l’accélération à différentes positions du banc
à coussin d’air.
Nous trouvons qu’elle a partout même valeur. Le mouvement du chariot est donc un
mouvement rectiligne uniformément varié.
2) Prenons M constante : Nous déterminons l'accélération a pour plusieurs valeurs différentes
de l'intensité de la force F
→.

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F ∆t1 v1 ∆t2 v2 ∆t a F/a
(N) (s) (cm/s) (s) (cm/s) (s) (cm/s2) (kg)
On constate :
2) Prenons F constante : Nous déterminons l'accélération pour plusieurs masses M1
différentes, donc pour des masses M différentes.
F ∆t1 v1 ∆t2 v2 ∆t a M·a
(N) (s) (cm/s) (s) (cm/s) (s) (cm/s2) (kg·m/s2)
On constate :

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e) Conclusion
f) Unité S.I. : le newton (N)
Les unités kg, m et s (= unités qui interviennent dans celles de la masse et de l’accélération)
sont parfaitement définies !
1 seconde = la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la
transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de
l'étalon de Caesium 133.
1 kilogramme = la masse d'un objet dénommé kilogramme-étalon et conservé au Pavillon
de Breteuil à Sèvres.
1 mètre = la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant le
temps 1
299 792 458 s.
En établissant le Système International d'unités, les physiciens ont convenu de donner à la
constante k une valeur égale à 1, ce qui définit l'unité pour la force :
1 newton = la force qui appliquée à un corps de masse 1 kg, provoque chez
ce corps une accélération de 1 m/s2.
ou encore :
1 newton = la force qui appliquée à un corps de masse 1 kg, provoque chez
ce corps une variation de la vitesse de 1 m/s chaque seconde.