Lois de Newton- Calcul en ligne

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Lois de Newton

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Lois de Newton : Calculateur en ligne et énoncés des trois lois

Calculateur de la Lois de Newton

Les lois de Newton

Première loi de Newton : Le principe d’inertie
Principe d’inertie :

En physique mécanique, le principe d’inertie exprime le fait que, dans un référentiel galiléen, tout corps qui est soumis à une force résultante nulle est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme. Ce principe est la première des trois lois de Newton.

Une autre façon d’énoncer la première loi de Newton est :

Si aucune force n’agit sur un corps :

  • Si celui-ci était au repos, il reste au repos
  • Si celui-ci était en mouvement, il prend un mouvement rectiligne uniforme (MRU)
Définition d’un référentiel Galiléen – Lois de Newton

En physique, un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel un objet isolé est en mouvement de translation rectiligne uniforme : la vitesse du corps est constante en direction et en norme.

Définition d’un système isolé :

Un système est mécaniquement isolé s’il n’est soumis à aucune force. Ce genre de système n’existe pas en pratique (il y a toujours le poids du système et des frottements).

Définition d’un système pseudo-isolé :

Un système est pseudo-isolé si les effets des forces extérieures auxquelles il est soumis se compensent

Applications
  • Arrêt brusque d’un véhicule
  • Démarrage brusque d’un objet
  • Jockey sur son cheval qui refuse l’obstacle
  • Emmanchement d’un marteau
  • Voiture dans un virage
  • Objet déposé sur une nappe que l’on tire brusquement
  • Lancement du javelot ou du marteau
Deuxième loi de Newton ou loi fondamentale de la dynamique

Si la force qui agit sur le corps est constante alors l’accélération qu’elle produit (dans sa direction) est constante.

Quelle relation existe-t-il entre la force F appliquée et l’accélération a qui en résulte ?

la relation entre la force F appliquée et l’accélération a qui en résulte est :

F = m . a

Avec F en  N, m en kg et a en m/s²

Exercices corrigés sur le seconde lois de Newton
  1. Un corps de 10 kg est en MRUA avec une accélération de 5 m/s² .Quelle est la force qui lui est appliquée ? (Réponse : F = m.a = 10×5 = 50 N)
  2. Une force de 3000N est appliquée à une auto de 1500 kg au repos. Quelle sera son accélération et sa vitesse après 5s d’accélération ? (Réponse : 2m/s² et 10m/s).
  3. Une auto de 1000 kg passe de 10 m/s à une vitesse de 20 m/s en 5s. Quelle est la force qui lui est appliquée ? (Réponse : 2000N).
  4. Sur une table parfaitement lisse, un corps de 12 kg, initialement au repos, est entraîné par une force de 20 N. Calculer la vitesse acquise après 2s. (Réponse  : 3.3m/s)
  5. Calculer la force constante qui agit sur une voiture d’une tonne au repos, sachant que celleci atteint une vitesse de 100 km/h en 15 s sur une route horizontale. Calculer l’espace parcouru avant d’atteindre cette vitesse.( Réponse  : 1852 N / 208m )
  6. Les freins d’une auto de 1,5 tonne peuvent exercer une force de 4000N. Quel est le temps nécessaire pour ralentir l’auto de 30m/s à 8 m/s. Quelle est la distance parcourue pendant ce temps ? ( Réponse : 8.2s / +- 156 m)
  7. Une masse de 10 kg est posée sur une table horizontale. Quelle force constante faut-il lui appliquer pour que la vitesse acquise après 2s soit de 4m/s ? On sait qu’elle part du repos et que les forces de frottement sont évaluées à 4 N dans la direction du mouvement. (Réponse : 24N)
Troisième loi de Newton : Principe d’interaction

Si un corps 1 exerce une force sur un corps 2 notée F1,2 alors le corps 2 exerce une force sur le corps 1 notée F2,1 d’égale valeur, de même direction mais de sens opposé.

Les points d’application des 2 forces sont toujours différents. F1,2 a son point d’application sur 2 et F2,1 a son point d’application sur 1.

Voir aussi :

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