Le principe d`inertie
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Le principe d’inertie Solide pseudo-isolé Un solide pseudo-isolé est soumis à des forces F1, F2, F3 … qui se compensent à chaque instant : F = F1 + F2 + F3 + … = 0 La somme des forces qui agissent sur celui-ci est nulle F3 F1 F2 F1+F2+F3 =0 Le principe d’inertie Dans un référentiel galiléen, le vecteur vitesse Vg du centre d’inertie d’un solide isolé ou pseudo-isolé est un vecteur constant Son mouvement sera soit nul ou rectiligne uniforme suivant les conditions initiales Vg = constante F3 F1 F2 F1+F2+F3 =0 Le mobile autoporteur est pseudo-isolé car le mouvement de son centre d’inertie par rapport à la table est rectiligne et uniforme, ce qui n’est pas le cas du point en périphérie de l’objet Réciproque Réciproquement, si dans un référentiel galiléen, le vecteur vitesse d’un solide est constant, alors le solide est pseudo – isolé; la somme des forces qui lui sont appliquées est nulle. Vg est un vecteur constant, alors F 0 Si la somme des forces n’est pas nulle Dans ce cas la vitesse du centre d’inertie n’est plus constante, le mouvement du centre d’inertie ne sera plus rectiligne uniforme ou nul; dans ce cas on remarquera que : VG et le vecteur F, ont même sens et même direction Chute d’une bille (sans vitesse initiale) Étude cinématique V 2 V3 V4 V3 = V4 – V2 Chute libre étude dynamique Le poids est la seule force qui s’exerce sur la bille •Direction : verticale •Sens : vers le bas P •Valeur : m.g On remarque que la somme des forces qui agissent sur la bille ( ici P) et V ont même sens et même direction Chute libre avec vitesse initiale Dans le cas d’une chute libre avec vitesse initiale, seule la composante verticale ( car le poids seule force qui agit est verticale) de la vitesse est modifiée, le solide gardera la composante horizontale constante. Exemple Conséquence de ce qui a été vu précédemment le colis suit l’avion si nous négligeons la résistance de l’air. Plan incliné La vitesse du mobile augmente DvG est parallèle à la somme des forces La somme des forces est parallèle à l’axe Gx’ (Sans frottement) Sans pesanteur Le canon à bananes est dirigé exactement dans la direction de la bouche du singe, la pesanteur est négligée Avec pesanteur et une vitesse initiale élevée Pour attraper la banane, le singe doit se laisser tomber, sinon le banane passe sous lui, comme la vitesse initiale est grande il l’attrape en début de chute Avec pesanteur et une vitesse initiale faible Le singe attrape la banane en fin de course en se laissant tomber ( en cas de vitesse initiale trop faible la banane n’atteindrait pas le singe) Tir tendu Pour palier les effets de la pesanteur, le tireur augmente l’angle de départ, en se laissant tomber le singe rate la banane FIN
