Lois de newton

Voir 1er et 3e lois de Newton

2e lois de newton dans un repère galiléen :

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On considère seulement les forces externes :

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Vecteur accélération :

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Nombre complexe :

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Les lois de Newton, formulées par Sir Isaac Newton au XVIIe siècle, constituent l'un des fondements les plus essentiels de la physique classique. Ces lois décrivent le mouvement des objets et les forces qui agissent sur eux, fournissant ainsi une base théorique solide pour comprendre le comportement des objets dans notre univers. En tout, il y a trois lois de Newton, chacune apportant une contribution unique à la compréhension du mouvement et des interactions entre les corps.

La première loi de Newton, également connue sous le nom de loi de l'inertie, énonce que tout objet reste au repos ou en mouvement rectiligne uniforme à moins qu'une force nette n'agisse sur lui. En d'autres termes, un objet ne peut pas changer son état de mouvement par lui-même ; il nécessite une force externe pour le faire. Cette loi met en évidence le concept d'inertie, la tendance d'un objet à conserver son état actuel de mouvement.

L'inertie est directement proportionnelle à la masse de l'objet. Plus un objet est massif, plus il résiste aux changements de mouvement. Par exemple, il est plus difficile de pousser une voiture en comparaison avec une bicyclette en raison de la différence de masse entre les deux objets. La première loi de Newton s'applique non seulement aux objets en repos, mais aussi à ceux en mouvement, soulignant l'idée que le mouvement uniforme est également un état d'équilibre.

La deuxième loi de Newton, souvent appelée la loi fondamentale de la dynamique, établit une relation entre la force, la masse et l'accélération d'un objet. Cette loi est mathématiquement exprimée par la formule F = ma, où F représente la force appliquée à l'objet, m sa masse et a l'accélération produite. En d'autres termes, la force nette exercée sur un objet est égale au produit de sa masse par son accélération.

Cette loi met en lumière le fait que pour produire un changement d'état de mouvement (une accélération), une force nette est nécessaire. De plus, la direction de l'accélération est dans la même direction que la force appliquée. Ainsi, si une force est appliquée dans la direction du mouvement, l'objet accélérera ; si la force est appliquée dans la direction opposée au mouvement, l'objet ralentira.

La troisième loi de Newton, souvent formulée comme l'action et la réaction, énonce que pour chaque action, il existe une réaction égale et opposée. Autrement dit, si un objet A exerce une force sur un objet B, alors l'objet B exerce une force de même magnitude mais en direction opposée sur l'objet A. Cette loi met en évidence le principe de conservation de la quantité de mouvement.

L'exemple classique illustrant la troisième loi de Newton est celui d'une personne marchant. Lorsqu'une personne marche, elle exerce une force vers l'arrière sur le sol, et en réponse, le sol exerce une force égale et opposée vers l'avant, propulsant ainsi la personne vers l'avant. Les actions et réactions peuvent être observées à différentes échelles, des mouvements planétaires à l'échelle cosmique aux interactions moléculaires à l'échelle microscopique.

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