Lois du mouvement de Newton
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Les lois de Newton, Lois de la dynamique ou loi du mouvement sont des formules mathématiques qui décrivent le mouvement des objets. Elles ont été rédigées par Isaac Newton au XVIIe siècle.
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[modifier] Prérequis
Pour bien comprendre ce qui suit, il faut de préférence avoir lu et compris les articles vitesse, accélération et force.
La plupart des notions de force, vitesse et accélération sont considérées maintenant comme des grandeur vectorielles, c'est à dire une valeur, une direction et un sens.
[modifier] Première loi
La première loi est celle du principe d'inertie. Elle dit qu'un objet garde sa vitesse (positive ou nulle) et sa direction de déplacement sauf si on lui applique une force. En d'autres terme : un objet immobile reste immobile sauf si une force s'applique sur lui, et un objet en mouvement sauf si un mouvement s'applique sur lui.
En fait, la vitesse d'un objet est constante si la somme des forces qui s'exercent sur lui est nulle : il est impossible de trouver un objet réel sur lequel aucune force ne s'applique.
[modifier] Seconde loi
La seconde loi porte différents noms, mais le plus souvent, on l'appelle le principe fondamental de la dynamique. Elle énonce que l'accélération d'un objet est directement proportionnelle aux forces qu'il subi, et inversement proportionnel à sa masse.
On peut considérer que la première loi est un cas particulier de la seconde : si l'accélération d'un objet est nulle, sa vitesse est constante (positive ou nulle).
En pratique, le vecteur accélération est de même direction que la somme des vecteurs force appliqués à l'objet. Donc, pour qu'un objet soit à l'équilibre (vitesse constante), il faut que la somme des vecteurs forces soit un vecteur nul.
[modifier] Troisième loi
La troisème loi est dite principe des action réciproques. Il énonce que si un corps exerce une force sur un autre, alors l'inverse est vrai. En d'autre terme, si un objet A exerce une force sur un objet B, alors l'objet B exerce une force égale sur A, mais de sens opposé.
C'est le principe de la propulsion à réaction. Par exemple, une fusée éjecte du gaz par ses tuyères de réacteurs. Elle exerce une force sur ces gaz pour les éjecter. En réaction, les gaz exercent une force sur la fusée : c'est cette force qui la décole du sol.
[modifier] Histoire
Ces lois ont été énoncées par Newton en 1687. Il s'est basé pour celà sur les travaux de nombreux savants de l'époque, dont Galileo Galilei et Descarte. Elles ont permis de déterminer par le calcul des solutions à certains problèmes (comme en Astronomie, grâce à la découverte de la loi de la gravitation), et ont des applications dans tous les domaines de la physique aujourd'hui, comme l'architecture, l'astronautique...
De nos jours, on considère que les lois de Newton décrivent un cas particulier de la théorie de la relativité, énoncée par Albert Einstein en 1905.
[modifier] Exemple d'application
Un bol est posé sur une table. Il est immobile. Pourtant, à cause de son poids, il exerce une force sur la table. D'après la troisième loi, la table exerce une force sur lui (sinon, il s'enfoncerait dans la table !) qui compense exactement son poids. La somme des forces qui s'appliquent sur le bol est donc nulle. Selon la seconde loi, son accélération est nulle, sa vitesse est donc constante. Comme sa vitesse était nulle, sa vitesse reste nulle : le bol posé sur la table est bien immobile, jusqu'à ce qu'une autre force intervienne.
