• Sunday January 17,2021

Lois de Newton

Nous vous expliquons ce que sont les lois de Newton, comment elles expliquent l'inertie, la dynamique et le principe de l'action-réaction.

Les lois de Newton nous permettent de comprendre le mouvement.
  1. Quelles sont les lois de Newton?

Les lois de Newton ou les lois du mouvement de Newton sont les trois principes fondamentaux sur lesquels repose la mécanique classique, l'une des branches de la physique. Ils ont été nommés par Sir Isaac Newton dans son ouvrage Philosohiae naturalis principia mathematica («Principes mathématiques de la philosophie naturelle») de 1687.

Cet ensemble de lois physiques a révolutionné les concepts de base concernant le mouvement des corps que l'homme avait. Avec les contributions de Galileo Galilei, il constitue la base de la dynamique. Associé à la loi de la gravitation universelle d'Albert Einstein, il permet de déduire et d'expliquer les lois de Kepler sur le mouvement planétaire.

Cependant, les lois de Newton n'ont de validité que dans les systèmes de référence inertiels, c'est-à-dire ceux dans lesquels interviennent uniquement des forces réelles, qui déplacent les particules à une vitesse constante, très lointaine. à la vitesse de la lumière (300 000 km / s).

Les lois de Newton partent de la considération du mouvement comme déplacement d'un objet d'un endroit à un autre, en tenant compte de l'endroit où il se produit, qui peut aussi se déplacer par rapport à un autre endroit, et ainsi de suite jusqu'à atteindre un point fixe ou immobile, qui servirait de référence pour obtenir des valeurs absolues.

Il peut vous servir: Mécanique en physique

  1. Première loi de Newton ou loi d'inertie

La première loi de Newton contredit un principe formulé dans l'Antiquité par le sage Arististteles grec, pour lequel un corps ne pouvait conserver son mouvement que si une force soutenue était appliquée. Newton déclare à la place que:

"Chaque corps persévère dans son état de repos ou dans son mouvement rectiligne uniforme à moins d'être contraint de changer d'état par des forces imprimées sur lui . "

Par conséquent, un objet qui se déplace ou est au repos ne peut pas modifier cet état, à moins qu'une force quelconque ne soit appliquée.

Selon ce principe , le mouvement est une dimension vectorielle (dotée de sens et de direction) . Il est possible de calculer l'accélération (positive lorsque la vitesse augmente et négative lorsqu'elle diminue) à partir des vitesses initiale et finale. En outre, il propose que les choses en mouvement tendent toujours à suivre un chemin rectiligne et uniforme.

Un lanceur de poids aux Jeux olympiques est un exemple parfait de la loi de l'inertie. L'athlète prend son élan en déplaçant les cercles, en faisant tourner le poids attaché avec une corde sur son propre axe (mouvement circulaire), jusqu'à atteindre l'accélération nécessaire pour le relâcher et le voir voler en ligne droite (mouvement rectiligne uniforme).

Ce mouvement rectiligne continue jusqu'à ce que la gravité courbe sa trajectoire. Dans le même temps, le frottement de l'objet avec l'air diminue sa vitesse (accélération négative) jusqu'à ce qu'il tombe. Notez que la force exercée sur le poids dans son mouvement est nulle.

Voir aussi: Première loi de Newton

  1. Deuxième loi ou loi fondamentale de la dynamique

La deuxième loi de Newton concerne la force, la masse et l'accélération.

Dans cette loi, Newton définit le concept de force (représenté par F ), exprimant que:

"Le changement d'un mouvement est directement proportionnel à la force motrice imprimée dessus et se déroule le long de la ligne droite le long de laquelle cette force est imprimée."

Cela signifie que l'accélération d'un objet en mouvement répond toujours à la quantité de force appliquée à un moment donné, pour modifier sa trajectoire ou sa vitesse.

De ces considérations naît l' équation fondamentale de la dynamique pour les objets de masse constante:

Force résultante (F résultante ) = masse (m) x accélération (a)

C'est-à-dire qu'une force nette agit sur un corps de masse constante et lui donne une certaine accélération. Dans les cas où la masse n'est pas constante, la formule se concentrera plutôt sur la quantité de mouvement (p), selon la formule suivante:

Quantité de mouvement (p) = masse (m) x vitesse (v). Par conséquent: net F = d (mv) / dt.

Ainsi, la force peut être liée à l'accélération et à la masse, que cette dernière soit variable ou non.

Pour illustrer cette seconde loi, le cas de la chute libre est idéal: si nous lâchons une balle de tennis d’un bâtiment, l’accélération que j’éprouve augmentera avec le temps, puisqu’elle sera sur elle. Agissant la force de gravité. Ainsi, sa vitesse initiale sera nulle, mais une force constante sera appliquée en ligne droite vers le bas.

Voir aussi dans: La deuxième loi de Newton

  1. Troisième loi ou principe d'action et de réaction

Selon la troisième loi de Newton,

"Toute action correspond à une réaction égale mais dans le sens opposé : ce qui signifie que les actions réciproques de deux corps sont toujours identiques et dirigées dans le sens opposé".

De cette manière, chaque fois qu’une force est exercée sur un objet, elle exerce une force similaire dans le sens opposé et d’intensité égale. Ainsi, si deux objets (1 et 2) interagissent, la force exercée par l’une sur l’autre sera de magnitude égale à celle exercée par l’autre sur la première, mais de signe opposé.

C'est-à-dire: F 1-2 = F 2-1 . La première force s'appellera action n et la seconde force reaction n .

Pour démontrer cette troisième loi, il suffit d'observer ce qui se passe lorsque deux personnes de poids similaire courent dans des directions opposées et se heurtent: elles recevront la force de l'autre et seront renvoyées dans la direction opposée. La même chose se produit quand une balle rebondit sur le mur et est renvoyée dans la direction opposée, avec une force similaire à celle projetée lors du lancement.

Voir aussi dans: La troisième loi de Newton

  1. Isaac Newton Biographie

Isaac Newton a notamment découvert le spectre de couleurs de la lumière.

Isaac Newton (1642-1727) est né dans le Lincolnshire, en Angleterre, fils de paysans puritains. Sa naissance a été traumatisante et il est venu au monde si maigre et si sale qu'on a supposé qu'il ne vivrait pas trop longtemps.

Cependant, il a grandi pour devenir un enfant excentrique, de jeunes talents pour les mathématiques et la philosophie naturelle. Il entra à l'Université de Cambridge à l'âge de dix-huit ans pour poursuivre ses études. On dit qu'il n'est pas vraiment entré dans la salle de classe, car il s'intéressait principalement à la bibliothèque et à la formation autodidacte.

Cela n'a pas empêché son développement académique. Il devint physicien, théologien, philosophe et mathématicien important, reconnu par la Royal Society . On lui attribue l'invention du calcul mathématique, ainsi que diverses études sur l'optique et la lumière.

En outre, il a grandement contribué au développement des mathématiques et de la physique : il a découvert le spectre de couleurs de la lumière, formulé une loi de la conduction thermique, un autre sur l’origine des étoiles, sur la vitesse du son dans l’air et la mécanique des fluides, etc. Son grand travail a été Philosophiae naturalis principia mathematica .

Newton est décédé en 1727, après avoir été un scientifique respecté et honnête, qui a été nommé candidat (Annesir) par la reine Anne d’Angleterre. Il souffrait de coliques néphrotiques et d'autres maux de reins qui, après de nombreuses heures de délire, l'ont finalement conduit dans la tombe le 31 mars.


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