CH5 - Mouvements et forces - Deuxième loi de Newton

Vocabulaire essentiel sur le centre de masse, les référentiels galiléens et les deux premières lois de Newton.

Centre de masse $G$

Point où se situe la position moyenne de la masse du système et qui décrit la trajectoire la plus simple lorsque le système est en mouvement.

Système homogène

Système dont le centre de masse se situe exactement au centre géométrique du système.

Référentiel galiléen

Référentiel dans lequel la première loi de Newton est vérifiée; tout référentiel immobile ou en mouvement de translation rectiligne uniforme par rapport à un autre référentiel galiléen l'est aussi.

Première loi de Newton (Principe d’inertie)

Tout corps persévère en son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si les forces qui s’exercent sur lui se compensent, soit si $\sum \mathbf{F} = \mathbf{0}$, alors $\mathbf{V} = \mathbf{0}$ ou $\mathbf{V} = \text{constante}$.

Référentiel terrestre

Référentiel supposé galiléen lors des expériences de courtes durées effectuées au voisinage de la Terre.

Référentiel géocentrique

Référentiel supposé galiléen utilisé pour l'étude du mouvement de la lune ou des satellites artificiels.

Référentiel héliocentrique

Référentiel supposé galiléen utilisé pour l’étude des mouvements des planètes autour du Soleil.

Deuxième loi de Newton

Dans un référentiel galiléen, la somme des forces appliquées à un système de masse constante $m$ est égale au produit de la masse par le vecteur accélération de son centre de masse: $\sum \mathbf{F} = m \cdot \mathbf{a}_G$.

Vecteur accélération $\mathbf{a}_G$

Vecteur qui, selon la deuxième loi de Newton, possède la même direction et le même sens que la somme des forces $\sum \mathbf{F}$ appliquées au système.

Système en équilibre

Système immobile pour lequel $\mathbf{V}_G = \mathbf{0}$ et $\mathbf{a}_G = \mathbf{0}$, ce qui implique que la somme des forces $\sum \mathbf{F}$ est nulle.

Mouvement rectiligne uniforme

Mouvement où le vecteur vitesse $\mathbf{V}_G$ reste constant, entraînant une accélération $\mathbf{a}_G = \mathbf{0}$ et une compensation des forces appliquées ($\sum \mathbf{F} = \mathbf{0}$).

Newton ($N$)

Unité de mesure de la norme de la somme des forces $\sum \mathbf{F}$ appliquée à un système.

mètre par seconde carrée ($m \cdot s^{-2}$)

Unité de mesure de la norme du vecteur accélération $\mathbf{a}_G$ du centre de masse.

Kilogramme ($kg$)

Unité de mesure de la masse $m$ du système utilisée dans l'application de la deuxième loi de Newton.