Exercices : Les Lois de Newton

Auteur: Laurence Tresse

Les trois lois de Newton

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Crédit : ASM/Laurence Tresse

Elles forment les bases de la mécanique classique. Elles relient les forces qui agissent sur un corps matériel ayant une masse et le mouvement qui en est induit.

definitionPremière loi de Newton ou principe de l'inertie

Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

Si un corps ne subit pas de force, alors sa vitesse est constante : soit le corps est au repos (vitesse nulle) ou soit il se déplace en ligne droite avec une vitesse constante (vitesse non nulle).

definitionDeuxième loi de Newton

Lex II: Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

L'accélération accent(a;->) d'un corps est parallèle et directement proportionelle à la force nette appliquée accent(F;->) sur le corps, elle est dans la même direction que la force nette, et elle est inversement proportionnelle à la masse m du corps, soit accent(F;->)=m*accent(a;->).

definitionTroisième loi de Newton

Lex III: Actioni contrariam semper et æqualem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse æquales et in partes contrarias dirigi.

Lorsqu'un premier corps exerce une force F_1 sur un deuxième corps, le deuxième corps exerce simultanément une force accent(F_2;->)=-accent(F_1;->) sur le premier corps. Ainsi accent(F_1;->) et accent(F_2;->) sont égales et opposées en direction.

Exercice : Les lois de Newton (début)

exerciceLa pesanteur

Difficulté : ☆  

Question 1)

A quelles unités de base du Système International (SI) est homogène la force d’interaction de gravitation, F=G*m*M/d^2, sachant que la constante de gravitation, G, est exprimée unité(en;m^3*kg^(-1)*s^(-2)) ?

Question 2)

Si F=1 Newton (N) à quoi correspond un Newton dans le système SI, et quelle est sa signification ?

Question 3)

Quelle est la valeur de la force qui augmente la vitesse de unité(3,6;km*h^(-1))par seconde d’un corps matériel ayant une masse de unité(1;kg) ?

Question 4)

Lorsque l’on vous demande votre poids, répondez-vous correctement ?

Exercice : Les lois de Newton (suite)

exerciceL'accélération

Difficulté : ☆  

Question 1)

Combien vaut la force d’attraction gravitationnelle à la surface de la Terre subie par une pomme de unité(102;g), et par une personne ayant une masse corporelle de unité(60;kg) ?

Question 2)

Que vaut la force d'attraction de la pomme subie par la Terre ?

Question 3)

Que vaut l’accélération de la pomme, et celle de la personne, due à la force de gravité de la Terre ? Qu'en déduisez-vous ?

Question 4)

Que vaut l'accélération de la Terre due à la force de gravité de la pomme et de la personne ? Qu'en déduisez-vous ?

Question 5)

A votre avis, pourquoi les corps matériels à la surface terrestre ne s'enfoncent-ils pas dans le sol ?

Exercice : Les lois de Newton (fin)

exerciceL'inertie

Difficulté : ☆  

Question 1)

Dans quelle condition, un corps matériel peut-il se mouvoir sans qu'il subisse une force ?

Réponses aux exercices

pages_forces/force-gravitation-masse-excercice-1-b.html

Exercice 'L'accélération'