cours C 2

Chapitre 2 : les lois de Newton
1. Forces usuelles
Dans les référentiels galiléens
toutes les forces sont issues
d’interaction
Force d’attraction gravitationnelle
La force gravitationnelle, toujours attractive, est la force exercée par un corps A de
masse mA sur un corps B de masse mB.
Si tous deux sont à répartition sphérique de masse, ils peuvent être assimilés à un point
matériel et la force gravitationnelle s’écrit :
m
Poids d’un corps
Le poids d’un corps est une force, force gravitationnelle exercée par la Terre
sur ce corps :
son unité est donc le ……………….. dont le symbole est ………….. .
L’appareil servant à la mesure du poids d’un corps est le ……………………………... .
mT  m
FT  G 
d2
Échelle !!!!!
????
P=m
x
g
Force électrique
La force électrique, appelée force de Coulomb,
modélise l’interaction entre deux objets portant
des charges électriques qA et qB, exprimées en
coulombs (C).
Deux cas :
Les charges qA et qB sont de signes opposés : les
forces sont attractives. (cas a.)
Les charges qA et qB sont de même signe: les
forces sont répulsives. (cas b.)
Forces exercées par les fluides
Les forces de contact exercées par un fluide (liquide ou gaz) sur un système sont de deux
types :
UNITES
!!!!!!!!
Forces de contact entre solides
La force de contact exercée par un solide sur un système est appelée réaction du
support et notée R .
Elle est décomposée comme la somme de Rt (ou f) et Rn
Force frottement fluide
Forces de tension exercée par un fil tendu inextensible
Cette force est souvent notée T ; sa direction est celle du fil, elle est orientée de
l’extrémité en contact avec le système vers l’extrémité opposée du fil.
Dans le tp tension du ressort proportionnelle à l’allongement.
Conclusion :
FAIRE UN BILAN DE FORCE
1.
2.
3.
4.
Préciser le référentiel
Définir le système
Faire un bilan d’interaction à distance ( au nombre de 3 ) et de contact
Représenter les forces par des vecteurs
EXERCICE Faire activité de seconde ET EXO 26 ET 29 page 149
2.Lois de la mécanique
newtonienne (pas de poly)
Vocabulaire
Un système est dit isolé s’il n’est soumis à aucune force.
Un système est dit pseudo-isolé s’il est soumis à des forces dont
la somme vectorielle est nulle (forces qui se compensent).
Du point de vue physique, les lois applicables aux systèmes isolés
le sont aussi pour les systèmes pseudo-isolés.
Première loi de Newton : principe d’inertie
:
Remarques importantes :
Cette loi ne s’applique que si le référentiel d’étude est galiléen.(VOIR FIN DE
CHAPITRE )
Cette loi ne s’applique qu’au centre d’inertie du système étudié.
Deuxième loi de Newton :
Principe Fondamental de la Dynamique
Remarque :
Troisième loi de Newton :
Principe des actions réciproques
Contrairement aux deux premières lois de Newton, cette troisième loi ne relie pas le
mouvement aux forces : elle concerne deux systèmes en interaction.
Verification expérimentale 2nd loi
de Newton fin AE 1
REFERENTIEL NON GALILEEN
EXEMPLE VOITURE
3. mouvement d’un système isolé :
application à la propulsion
Rappell
Propulsion
exemples
Soit une sonde immobile, …
Éloigné de tous astres …
Allumage moteur
Système : {sonde +
gaz} de masse m0
Masse de la
sonde : mS
Masse des gaz
éjectés : mg
pg = mg x vg
vg
vs
Avant t0 = 0 s (allumage moteur) :
Que peut-on dire de la quantité
de mouvement du système
immobile et isolé ?
pS = mS x vS
A l’instant t, après t0 = 0 s.
Doc. 7 : conservation de la quantité de mouvement.
Ceci permet d’expliquer la propulsion à réaction
Petit budget
GROS BUDGET
- Remarque Choc entre deux systèmes
:
UNE AUTRE FACON
D’ EXPLIQUER
LA PROPULSION PAR REACTION
Troisième loi de Newton : principe des actions réciproques
Doc. 5 : Dans ces 4 situations, 2
systèmes sont en interaction. On
a représenté la force exercée par
le système A sur B et la force
exercée par le système B sur A.
Si un objet A exerce une force sur un objet B …
Réalité
Force des gaz
sur la fusée
Fgaz/fusée
Force de la fusée
sur les gaz
Ffusée/gaz
Doc. 4 : propulsion par réaction : les gaz sont
propulsés vers le bas et la fusée vers le haut.
Application :
SOS vidéo
Force des gaz
sur la voiture
Force de la
voiture sur les
gaz
Fgaz/voiture
Fvoiture/gaz
Exercice ravitaillement ISS
EXERCICE FEUILLE POLYCOPIEE
Et exo 27 p150