La première loi de Newton stipule que: "un objet restera au repos ou en mouvement uniforme en ligne droite à moins que son état ne soit altéré par l'action d'une force extérieure.."
Aussi appelée loi d'inertie ou principe d'inertie, elle a été conçue par Isaac Newton. Il s'est inspiré des idées de Galilée sur l'inertie pour formuler la 1ère loi.
La 1ère loi, ainsi que deux autres lois (2e loi et action et réaction) forment les fondements de la mécanique classique.
Inertie
L'inertie est la résistance offerte par un corps à changer son état de repos ou de mouvement. Plus la masse de l'objet est grande, plus l'inertie est grande, c'est-à-dire plus la résistance que ce corps offre au changement d'état est grande.
Ainsi, la tendance d'un corps au repos est de rester au repos, à moins qu'une force ne vienne agir sur lui.
De même, lorsque la résultante des forces agissant sur un corps en mouvement est nulle, il continuera à se déplacer.
Dans ce cas, le corps aura un mouvement rectiligne uniforme (M.R.U.), c'est-à-dire que son mouvement se fera en ligne droite et toujours à la même vitesse.
Pour qu'il y ait un changement dans la valeur numérique, dans la direction ou dans la direction de la vitesse d'un corps, il est nécessaire d'exercer une force sur ce corps.
Exemples:
- Lorsque nous sommes dans un bus à l'arrêt et qu'il freine brusquement, par inertie, nous sommes projetés en avant.
- Quand une voiture va faire un virage, une force doit agir, sinon la voiture suivra en ligne droite.
- En tirant brusquement sur la nappe qui recouvre une table, les objets qui se trouvent dessus, par inertie, restent au même endroit.
- L'utilisation de la ceinture de sécurité est basée sur le principe de l'inertie. Les passagers d'un véhicule, lors d'une collision avec un autre véhicule ou lors d'un freinage plus brusque, ont tendance à rester en mouvement. De cette façon, sans la ceinture, les passagers peuvent être projetés hors du véhicule ou heurter certaines de ses pièces.
En savoir plus sur Qu'est-ce que l'inertie en physique ? et Galilée
Les trois lois de Newton
le physicien et mathématicien Isaac Newton (1643-1727) a formulé les lois fondamentales de la mécanique, où il décrit les mouvements et leurs causes. Les trois lois furent publiées en 1687, dans l'ouvrage « Mathematical Principles of Natural Philosophy ».
Deuxième loi de Newton
LES 2e loi de Newton établit que l'accélération acquise par un corps est directement proportionnelle à la résultante des forces agissant sur lui.
Elle s'exprime mathématiquement par :
Troisième loi de Newton
LES 3ème loi de Newton c'est la Loi d'"Action et Réaction". Cela signifie que, pour chaque action, il y a une réaction de même intensité, de même sens et en sens inverse. Le principe d'action et de réaction analyse les interactions qui ont lieu entre deux corps.
Lorsqu'un corps subit l'action d'une force, un autre recevra sa réaction. Comme la paire action-réaction se produit dans différents corps, les forces ne s'équilibrent pas.
Pour en savoir plus, lisez aussi
- Les lois de Newton
- La gravité
- Formules de physique
Exercices résolus
1) Enem-2016
Le 27 juin 2011, l'astéroïde 2011 MD, d'environ 10 m de diamètre, est passé à moins de 12 000 kilomètres de la planète Terre, une distance inférieure à l'orbite d'un satellite. La trajectoire de l'astéroïde est montrée sur la figure :
L'explication physique de la trajectoire décrite est le fait que l'astéroïde
a) se déplacer vers un endroit où la résistance de l'air est nulle.
b) se déplacer dans un environnement où il n'y a pas d'interaction gravitationnelle.
c) subir l'action d'une force résultante dans le même sens que sa vitesse.
d) subir l'action d'une force gravitationnelle résultant en la direction opposée de sa vitesse.
e) être sous l'action d'une force résultante dont la direction est différente de la direction de sa vitesse.
Variante e: être sous l'action d'une force résultante dont la direction est différente de la direction de sa vitesse.
2) PUC/MG-2004
Concernant la notion d'inertie, on peut dire que :
a) l'inertie est une force qui maintient les objets au repos ou en mouvement à une vitesse constante.
b) l'inertie est une force qui immobilise tous les objets.
c) un objet de grande masse a plus d'inertie qu'un objet de petite masse.
d) les objets qui se déplacent rapidement ont plus d'inertie que ceux qui se déplacent lentement.
Alternative c: Un objet avec une grande masse a plus d'inertie qu'un objet avec une petite masse.
2) PUC/PR-2005
Un corps tourne autour d'un point fixe tenu par une ficelle inextensible et soutenu sur un plan horizontal sans frottement. A un moment donné, le fil se casse
Il est juste de dire :
a) Le corps commence à décrire un chemin rectiligne dans la direction du fil et dans la direction opposée au centre du cercle.
b) Le corps commence à décrire une trajectoire rectiligne avec une direction perpendiculaire au fil.
c) Le corps continue dans un mouvement circulaire.
d) Le corps s'arrête.
e) Le corps commence à décrire une trajectoire rectiligne vers le fil et vers le centre du cercle.
Alternative b: Le corps commence à décrire un chemin rectiligne avec une direction perpendiculaire au fil.
