10 exemples de lois de Newton

Les lois de Newton

le Les lois de Newton, également connu sous le nom de lois du mouvement, sont trois principes de physique qui se réfèrent au mouvement des corps. Ils sont:

Ces principes ont été formulés par le physicien et mathématicien anglais Isaac Newton dans son ouvrage Philosophiæ naturalis principia mathematica (1687). Avec ces lois, Newton a établi les fondements de la mécanique classique, la branche de la physique qui étudie le comportement des corps au repos ou se déplaçant à petite vitesse (par rapport à la vitesse de la lumière).

Les lois de Newton ont marqué une révolution dans le domaine de la physique. Ils constituaient les fondements de la dynamique (partie de la mécanique qui étudie le mouvement en fonction des forces qui l'engendrent). De plus, en combinant ces principes avec loi de la gravitation universelle, il a été possible d'expliquer les lois de l'astronome et mathématicien allemand Johannes Kepler sur le mouvement des planètes et des satellites.

Première loi de Newton - Le principe d'inertie

La première loi de Newton stipule qu'un corps ne change de vitesse que si une force extérieure agit sur lui. L'inertie est la tendance d'un corps à suivre dans l'état où il se trouve.

D'après cette première loi, un corps ne peut changer d'état par lui-même; sortir du repos (vitesse zéro) ou d'un mouvement de ligne uniforme, il faut qu'une force agisse dessus.

Par conséquent, si aucune force n'est appliquée et qu'un corps est dans un état de repos, il le restera; si un corps était en mouvement, il continuera d'être avec un mouvement uniforme à vitesse constante.

Par exemple: Un homme laisse sa voiture garée devant sa maison. Aucune force n'agit sur la voiture. Le lendemain, la voiture est toujours là.

Newton extrait l'idée d'inertie du physicien italien, Galilée (Dialogue sur les deux grands systèmes du monde -1632).

Deuxième loi de Newton - Le principe fondamental de la dynamique

La deuxième loi de Newton stipule qu'il existe une relation entre la force exercée sur un corps et son accélération. Cette relation est directe et proportionnelle, c'est-à-dire que la force exercée sur un corps est directement proportionnelle à l'accélération qu'il aura.

Par exemple: Plus Juan applique de force lors du coup de pied dans le ballon, plus il est probable que le ballon traversera le milieu du terrain car plus son accélération sera grande.

L'accélération dépend de ordre de grandeur, direction et sens de la force totale appliquée et de la masse de l'objet.

Troisième loi de Newton - Le principe d'action et de réaction

La troisième loi de Newton stipule que lorsqu'un corps exerce une force sur un autre, ce dernier répond par une réaction d'amplitude et de direction égales mais dans la direction opposée. La force exercée par l'action correspond à une réaction.

Par exemple: Quand un homme trébuche sur une table, il recevra de la table la même force qu'il a appliquée avec le coup.

Exemples de la première loi de Newton

1. Un conducteur de voiture freine brusquement et, en raison de l'inertie, tire vers l'avant.
2. Une pierre au sol est en état de repos. Si rien ne le dérange, il restera au repos.
3. Un vélo entreposé il y a cinq ans dans un grenier sort de son état de repos lorsqu'un enfant décide de l'utiliser.
4. Un marathonien continue de courir plusieurs mètres au-delà de la ligne d'arrivée même lorsqu'il décide de freiner, en raison de l'inertie de son corps.

Exemples de la deuxième loi de Newton

1. Une dame apprend à deux enfants à faire du vélo: un enfant de 4 ans et un enfant de 10 ans, afin qu'ils atteignent le même endroit avec la même accélération. Vous devrez exercer plus de force en poussant l'enfant de 10 ans car son poids (et donc sa masse) est plus important.
2. Une voiture a besoin d'une certaine puissance pour pouvoir circuler sur l'autoroute, c'est-à-dire qu'elle a besoin d'une certaine force pour accélérer sa masse.

Exemples de la troisième loi de Newton

1. Si une boule de billard en heurte une autre, la même force est exercée sur la seconde que sur la première.
2. Un enfant veut sauter pour grimper à un arbre (réaction), il doit pousser le sol pour se propulser (action).
3. Un homme dégonfle un ballon; le ballon pousse l'air avec une force égale à ce que l'air fait au ballon. C'est pourquoi le ballon se déplace d'un côté à l'autre.