Terminale STL – PCM : Lois de Newton

Questions and Answers

Qu'est-ce qu'un référentiel galiléen?

C'est un référentiel dans lequel les lois de Newton sont valables.

Tous les référentiels sont galiléens.

False

Quelle est la première loi de Newton?

Si un système est soumis à des forces qui se compensent, alors son centre d'inertie est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme.

Quelle est l'expression mathématique de la première loi de Newton?

∑ F = 0 Signup and view all the answers

Quelle est la deuxième loi de Newton?

La résultante des forces est égale au produit de la masse et de l'accélération. Signup and view all the answers

Quelle relation exprime la deuxième loi de Newton?

∑ F = ma Signup and view all the answers

Quelle est la troisième loi de Newton?

Pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Signup and view all the answers

Comment peut-on exprimer mathématiquement la troisième loi de Newton?

F_A/B = -F_B/A Signup and view all the answers

Qu'est-ce que la chute libre?

C'est le mouvement d'un système soumis uniquement à son poids. Signup and view all the answers

Quelles sont les coordonnées initiales du vecteur-vitesse dans une chute libre?

$v_{x0} = v_0 ext{cos} \alpha$ et $v_{y0} = v_0 ext{sin} \alpha$ Signup and view all the answers

Quelle est la position initiale dans le cadre d'une chute libre?

L'altitude $h$. Signup and view all the answers

Study Notes

Les Lois de Newton

Les deux premières lois de Newton s'appliquent uniquement dans des référentiels galiléens, tels que terrestre, géocentrique, et héliocentrique.
Un référentiel est galiléen s'il est en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen.

1. Première loi de Newton (principe d’inertie)

Dans un référentiel galiléen, un système soumis à des forces équilibrées reste au repos ou se déplace en ligne droite à vitesse constante.
Réciproquement, un système au repos ou en mouvement uniforme subit des forces qui se compensent.
Condition mathématique : la somme vectorielle des forces sur un système est égale à zéro : ∑ 𝐹⃗ = 0.
Forme condensée : ∑ 𝐹⃗ = ⃗0⃗ ⇔ 𝑣𝐺 constant.

2. Deuxième loi de Newton (relation fondamentale de la dynamique)

Dans un référentiel galiléen, la résultante des forces sur un système est égale à sa masse multipliée par l'accélération de son centre d'inertie : ∑ 𝐹⃗ = 𝑚𝑎⃗.
Forces résultantes non nulles produisent une accélération, modifiant ainsi le vecteur vitesse du système.
Plus la masse d'un système est élevée, plus l'accélération pour une force donnée est faible.

3. Troisième loi de Newton (principe des actions réciproques)

Si un système A exerce une force sur un système B, alors le système B exerce une force de même intensité, dans la même direction mais de sens opposé sur A.
Notation : 𝐹𝐴⁄𝐵 = −𝐹𝐵⁄𝐴.

Étude du mouvement plan de chute libre

1. Définition de la chute libre

La chute libre est le mouvement d'un système uniquement soumis à son poids, sans autres forces influentes.
Si un système en chute a une vitesse initiale, son mouvement peut être plan (non vertical).

2. Modélisation de la chute libre

À t = 0, le système a une vitesse initiale ⃗𝑣0 inclinée à un angle 𝛼 par rapport à l'horizontale et une altitude h.
Le mouvement du centre d'inertie G est étudié dans un cadre de référence (O, x, y).

3. Conditions initiales

Vitesse initiale :
- Coordonnées : 𝑣𝑥0 = 𝑣0 cos 𝛼, 𝑣𝑦0 = 𝑣0 sin 𝛼.
Position initiale :
- Coordonnées : 𝑥(0) = 0, 𝑦(0) = ℎ.

Description

Ce quiz aborde les lois de Newton détaillées dans la fiche de synthèse n°9 pour la classe de Terminale STL. Il couvre notamment les énoncés des deux premières lois, ainsi que leur application dans des référentiels galiléens. Préparez-vous à tester vos connaissances sur ce concept fondamental de la physique.