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Lois de Newton Cours et exercices corrigés

1) Les forces intérieures et les forces extérieures
2) La première loi de Newton :Principe d'inertie
3) La deuxième loi de Newton
4) La troisième loi de Newton : principe de l'action et de la réaction.

Lois de Newton cours et exercices 2 BAC

2ème BAC Sciences Physiques et SVT Sciences Math A et B BIOF

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programme du cours: Lois de Newton
1. Repérer un point M d’un mobile dans un repère d’espace
2. Vecteur vitesse
NB : La relation entre vecteur est bien identique à la relation entre composantes sur les axes.
Calculer la vitesse par la méthode d’encadrement
3. Vecteur accélération :
Le vecteur accélération est défini comme la dérivée première de la vitesse soit la dérivée seconde du vecteur position.
4. La base locale de Frénet (Repère du point) :
5. Expression de l’accélération dans le repère de Frenet (Repère du point) :
NB : Dans le cas d’un mouvement circulaire le rayon de courbure φ est identique au Rayon R de la trajectoire circulaire
7. Mouvement rectiligne uniformement varié (MRUV)
1. Forces intérieures et Forces extérieures
- Préciser le système a étudié
- Les forces extérieures dues à des interactions avec des objets qui n’appartiennent pas au système
- Les forces intérieures dues à des interactions entre les constituants du système.
2. Référentiels galiléens
• Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel la première loi de Newton (Principe d’inertie) est vérifiée
• Soit R, un référentiel galiléen. Tout référentiel R’ en translation rectiligne uniforme par rapport à R est considéré comme un référentiel galiléen
• Référentiel de Copernic : L’origine du référentiel de Copernic est au centre de masse du système solaire (composé du Soleil, et des objets célestes gravitant autour de lui). Ses axes pointent vers des étoiles lointaines fixes.
3. La 1ere loi de Newton (Principe d’inertie)
Énonce : Dans un référentiel galiléen un système ponctuel isolé ou pseudo-isolé est soit immobile ou animé d’un mouvement rectiligne uniforme
NB : Un solide isolé mécaniquement n’est soumis à aucune force. Un solide pseudo-isolé mécaniquement est soumis à des forces qui se compensent à chaque instant.
4. La 2eme loi de Newton (Théorème de centre d’inertie σCI)
Enoncé : dans un référentiel galiléen, la somme vectorielle des force extérieures exercées sur un système ponctuel est égale au produit de la masse du système par le vecteur accélération de son centre de gravité
5. La 3eme loi de Newton (Principe d’action et de réaction ou principe des actions réciproques) La 3eme loi de Newton
- Est valable pour tous les états de mouvement ou de repos d’un mobile
- Est valable pour toutes les forces, qu’elles s’exercent à distance où par contact.
- Permet d’écrire que, dans un système matériel, la somme des f orces intérieures est nulle, En règle générale, la 2eme loi de Newton sert à déterminer le mouvement d’un point matériel ou d’un système de points, connaissant les forces qui s’appliquent à ce point.
Pour résoudre un problème de dynamique en utilisant la 2 eme loi de Newton, la méthode est toujours la même :
1. Préciser le système à étudier
2. Faire le bilan de toutes les forces qui agissent sur le point matériel étudié (ou le centre d’inertie de l’objet étudié).
2.1. Forces de contact
2.2. Forces à distance
3. Faire un schéma précis et suffisamment grand pour pouvoir y représenter (tant que c’est possible) toutes les forces dont les caractéristiques bien connues.
4. Choisir un référentiel galiléen. Il faut toujours préciser le référentiel d’étude, c’est fondamental
NB : Attention pour les mouvements rectilignes et le repère de Frenet pour les mouvements curvilignes
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