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 Principe de l'inertie

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MessageSujet: Principe de l'inertie   Ven 5 Déc - 0:20

I. Effets des forces sur les mouvements.



1. Remarque.

Nous avons vu précédemment, que la
notion de mouvement fait intervenir deux informations. Une information sur la
trajectoire et une information sur la vitesse et qu'il est alors nécessaire
de définir au préalable le référentiel d'étude.
Nous nous placerons, pour cette étude, dans le référentiel
terrestre et nous examinerons l'effet d'une force d'une part sur la vitesse
d'un solide et d'autre part sur la trajectoire d'un solide.

2. Influence d'une force sur la vitesse d'un
solide.

2.1 Force parallèle au déplacement
et de même sens.

Dans l'exemple schématisé ci-contre,
le bouchon de champagne subit de la part du gaz une force pressante. Sous l'action
de cette force il prend de la vitesse.
Une force appliquée à un solide peut donc augmenter
sa vitesse
.

2.2 Force parallèle au déplacement
et de sens contraire.

Dans l'exemple schématisé ci-dessous,
le sauteur à l'élastique subit de la part de l'élastique,
lorsqu'il est tendu, une force orientée vers le haut qui ralentit sa
chute jusqu'à l'arrêter (enfin souhaitons le !).
Une force appliquée à un mobile peut donc diminuer
sa vitesse
.

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MessageSujet: Re: Principe de l'inertie   Ven 5 Déc - 0:21

3.Influence d'une force sur la trajectoire d'un solide.

Et 1, et 2, et 3 zéro. 12 Juillet 1998 au
Stade de France. Premier et deuxième but de Zizou sur des corners. La
situation est schématisée ci-contre. La force exercée sur
le ballon par la tête de Zinédine Zidane dévie le ballon
venant du point de corner dans la cage brésilienne.
Une force appliquée à un mobile peut modifier
sa trajectoire
.

4. Influence de la masse du solide.

L'effet d'une force appliquée à un
solide sur son mouvement est d'autant plus important que la masse du solide
est plus faible.
Dans l'exemple ci-dessous, la masse M1 et la masse M2
sont soumises à la même force. La masse M1 accélère
plus que la masse M2 car M1<M2.
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MessageSujet: Re: Principe de l'inertie   Ven 5 Déc - 0:21

II. Principe de l'inertie.



1. Solide isolé.

Un solide isolé est un
solide qui n'est soumis à aucune force
. Il s'agit d'une situation
modèle qui n'existe pas mais dont l'évocation simplifie, sans
les dénaturer, les raisonnements.

Il existe des solides, appelés solides pseudo-isolés,
dont le comportement mécanique est identique à celui d'un solide
isolé

2. Solide pseudo-isolé.

Un solide pseudo-isolé
est un solide soumis à des actions qui se compensent
, c'est-à
dire tel que la somme vectorielle des forces auxquelles il est soumis est égale
au vecteur nul.

3. Principe de l'inertie.

3.1 Notion de principe.

En physique, un principe est une affirmation faite
au sujet d'une propriété non démontrée et non démontrable.
Cette propriété est considérée comme vraie tant
qu'elle-même et ses conséquences ne sont pas mises en défaut.

3.2 Principe de l'inertie.

Considérons un solide isolé. Il n'est
donc soumis à aucune force. Les effets d'une force évoqués
plus haut ne sont donc pas observés. La vitesse de ce solide ne varie
pas et la trajectoire est une droite ou alors il est immobile.
On observe la même situation pour un solide pseudo-isolé.

Ces observations ne sont valables que dans une catégorie
de référentiels que l'on appelle référentiels galiléens.
Le référentiel terrestre, pour autant que les expériences
soient de courtes durées, peut être considéré comme
un référentiel galiléen. Le principe de l'inertie peut
s'énoncer de la façon suivante:

Relativement à un référentiel
galiléen, tout corps persévère dans son état de
repos ou de mouvement rectiligne uniforme si les forces qui lui sont appliquées
se compensent.


ou encore:

Relativement à un référentiel
galiléen, un solide isolé ou pseudo-isolé est soit au repos
soit animé d'un mouvement rectiligne uniforme
.
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