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1/13 THEME 2 : COMPRENDRE/Lois et modeles
CHAP 06
LES LOIS DE NEWTON
1. SYSTEMES MECANIQUES. ET REFERENTIELS
1.1. Systèmes mécaniques
On appelle système un objet que l’on distingue de son environnement pour une étude particulière.
Dans l’étude des mouvements des systèmes matériels étendus, on se limitera au mouvement d’un point de ce
système.
Exemples :
 Etude d’un astronaute dans l’espace
Le système étudié est constitué par l’un des astronautes que nous distinguons de ses équipiers, de la navette
et de la Terre.
 Etude du système solaire
Le système étudié comprend tous les astres du système solaire, que nous distinguons du reste de l’univers.
 Etude du mouvement d’un électron dans un faisceau
Le système se réduit à l’électron étudié, que nous distinguons des autres électrons du faisceau ainsi que du
dispositif expérimental
1.2. Référentiel

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Un référentiel, ou solide de référence, est le solide par rapport auquel on décrit le mouvement d’un mobile.
Afin de pouvoir repérer un point dans un référentiel, on choisit un repère d’espace lié à ce référentiel.
Exemples de référentiels
 Référentiels terrestres
Les référentiels terrestres sont construits à partir de n’importe quel solide de référence lié à la Terre, c’est à dire
fixe par rapport à la Terre.
 Référentiel géocentrique
C’est un référentiel dont l’origine est le centre de la Terre et les trois axes sont dirigés vers trois étoiles fixes de
la voûte céleste.
 Référentiel héliocentrique
C’est un référentiel dont l’origine est le Soleil et les axes sont dirigés vers des étoiles fixes.
Rem :
- Le mouvement d’un objet dépend du référentiel
- Le mouvement c’est la combinaison de la trajectoire et de la vitesse : ex mouvement rectiligne uniforme
(trajectoire droite et vitesse constante)
M x
O
Repère sur un axe
z
zM
M
yM y
x xM
Repère dans l’espace
y
yM M
O xM x
Repère dans le plan

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2. VECTEUR POSITION
2.1. Repère d’espace et de temps
Dans un repère mathématique (O, , )
L’objet M a comme coordonnées
où :
Valeur ou norme : OM(t) ou   = 
Rem ;
Pour simplifier on ne met pas le « t »
= x + y.
2. VECTEUR VITESSE
2.1. Vecteur vitesse moyenne
cf TP
a) Par exemple pour le vecteur vitesse 
b) Caractéristiques
a la direction et le sens de 
et pour valeur : 
est également noté Δ
= x(t) + y(t).
indique que M bouge
au cours du tps
=
= =

4/13 2.2. Vecteur vitesse instantannée
a) Définition
Lorsque  tends vers 0, le rapport 
 est la dérivée du vecteur position 
par rapport au temps
en physique cette dérivée est appelée vecteur vitesse instantanée
Il est noté :
b) Caractéristiques du vecteur vitesse
Direction : Tangente à la trajectoire
Sens : celui du mvt
Valeur : v(t) =   = 
Rem : Pour un cercle, le vecteur vitesse est perpendiculaire au rayon
=
m
s
m.s-1
sens de
rotation

5/13 c) Coordonnées du vecteur vitesse
On a :  = x + y.
Or  = 
 = 
 + 
d’où :  = vx.
Que l’on note
Rem :
On note aussi
 :  et   : 
d’où :
3. VECTEUR ACCELERATION
3.1. Vecteur accélération moyenne
a) Par exemple pour le vecteur
accélération 
b) Caractéristiques
a la direction et le sens de 
 pour valeur :  
= =