Les lois de Newton sont un ensemble de trois lois qui expliquent la dynamique du mouvement des corps, ensemble, ils forment les bases de mécanique classique. Ils ont été créés par Isaac Newton et publiés en 1687, dans son livre « Mathematical Principles of Natural Philosophy ».
Ces lois expliquent les causes qui modifient l'état de mouvement d'un corps. Un corps peut être en équilibre ou se déplacer avec une certaine accélération.
Il existe deux états d'équilibre: statique et dynamique. Lorsqu'un corps est en équilibre statique, il est au repos. Lorsqu'il est en équilibre dynamique, il se déplace en ligne droite et à vitesse constante - mouvement rectiligne uniforme (MRU).
Pour sortir de l'état d'équilibre, il faut qu'une force agisse sur le corps et qu'il gagne en accélération. Nous pouvons comprendre la force comme une interaction entre deux corps.
Première loi de Newton: loi d'inertie
Tout corps reste dans son état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite, à moins qu'il ne soit forcé de changer cet état par des forces qui lui sont appliquées.
La loi de l'inertie explique qu'un le corps a tendance à se maintenir en équilibre, sauf si une force nette non nulle lui est appliquée. La force résultante est la somme vectorielle de toutes les forces agissant sur un corps.
Si la somme de ces forces est nulle, c'est-à-dire si les différentes forces s'annulent, le corps restera en équilibre: repos ou mouvement rectiligne uniforme. Si la force résultante est non nulle, le corps gagne en accélération et quitte l'état d'équilibre.
Selon cette loi, plus la masse d'un corps est grande, plus son inertie est grande et, par conséquent, plus la force pour sortir le corps de l'état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme est grande.
Un exemple simple pour comprendre la loi de l'inertie est un bus en mouvement qui freine soudainement. À ce stade, les personnes debout à l'intérieur du véhicule seront projetées vers l'avant, car leur corps a tendance à continuer à bouger.
L'inverse se produit lorsqu'un véhicule à l'arrêt est accéléré rapidement. Dans ce cas, les personnes à l'intérieur du véhicule sont poussées vers l'arrière, car elles ont tendance à rester au repos.
En savoir plus sur La première loi de Newton et inertie.
Deuxième loi de Newton: principe fondamental de la dynamique
Le changement de mouvement est proportionnel à la force motrice imprimée et est produit dans la direction en ligne droite dans laquelle cette force est appliquée.
Lors de l'application d'un force nette non nulle sur un corps, celui-ci va gagner accélération et sortira de l'état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme (MRU).
L'accélération provoquée sur l'objet est proportionnelle à la force (f) qui lui est appliquée. Cela signifie que plus la force est grande, plus le mouvement du corps est important. L'accélération (a) et la masse (m), en revanche, sont inversement proportionnelles, car plus la masse est grande, plus l'accélération est faible.
Cette loi est décrite par l'expression suivante :
La force et l'accélération sont représentées par une flèche, car ce sont des quantités vectorielles, c'est-à-dire qu'elles ont une amplitude, une direction et une direction. Selon cette loi, la force résultante produit une accélération dans l'objet dans la même direction et la même direction.
La force est mesurée en Newton (N), qui représente la force nécessaire pour produire 1 m/s² d'accélération dans un corps de 1000 grammes.
Cette loi est aussi appelée Principe de superposition des forces, car la force résultante est calculée par la somme vectorielle de toutes les forces agissant sur le corps.
En savoir plus sur La deuxième loi de Newton.
Troisième loi de Newton: loi d'action et de réaction
A chaque action, il y a toujours une réaction opposée d'égale intensité: les actions mutuelles de deux corps l'un sur l'autre sont toujours égales et dirigées dans des directions opposées.
Selon la troisième loi de Newton, chaque fois qu'une force agit sur un corps, ce corps réagit avec la même force et la même direction, mais dans la direction opposée. Cela signifie que si une force est appliquée de gauche à droite, la réaction du corps sera de droite à gauche.
De cette loi, on comprend que pour l'émergence d'une force, il faut interaction entre deux corps, il n'est pas possible que l'action et la réaction se produisent dans le même corps.
Un exemple de la loi d'action et de réaction est une personne sur des patins poussant un objet très lourd. Dans ce cas, la personne sera propulsée dans la direction opposée et elle se déplacera en raison de la faible force de frottement entre le sol et les patins à roulettes.
Voir aussi Troisième loi de Newton, dynamique et force.