La première loi de Newton: qu'est-ce que c'est, exemples, exercices

LES premierdroitdansNewton, aussi connu sous le nom principedonneinertie, stipule que tout le corps reste dans son état de repos ou dans un mouvement rectiligne et uniforme si les forces agissant sur lui s'annulent. La loi d'inertie a été conçue par le physicien anglais Isaac Newton et se fondait sur les observations faites par l'Italien Galilée. Avec le principe fondamental de la dynamique et de la loi d'action et de réaction, la loi d'inertie constitue le ensemble de lois qui sous-tendent la base théorique de Mécanique classique.

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Qu'est-ce que l'inertie ?

LES inertie est une propriété inhérente à la matière, c'est-à-dire à tous les corps qui ont une certaine quantité de Pâtes ils ont de l'inertie. La mesure quantitative de inertie d'un corps est sa masse, qui peut être mesurée en kilogrammes, par example. L'inertie indique la tendance d'un corps à rester dans son état de mouvement, en d'autres termes, un corps avec beaucoup d'inertie est fortement opposé aux changements de sa vitesse.

L'inertie est la propriété d'un corps qui le fait s'opposer à tout agent qui tente de le mettre en mouvement ou, s'il est en mouvement, changer l'amplitude ou la direction de son rapidité. Un mobile continue de se déplacer non pas à cause de son inertie, mais à cause de l'absence d'une force capable de le ralentir, de changer de direction ou de l'accélérer.

Nous pouvons ressentir l'inertie lorsque nous sommes à l'intérieur d'un véhicule en mouvement, par exemple. Lorsque le véhicule accélère, nous sentons notre corps se plaquer contre le siège auto. De même, lorsque la voiture est fortement freinée, nous avons tendance à nous déplacer à vitesse constante et en ligne droite. Par conséquent, pour percevoir l'action de l'inertie, nous devons être dans un cadre de référence accéléré, ce n'est qu'ainsi qu'il est possible de percevoir l'opposition au changement d'état de mouvement. Regardez la figure ci-dessous:

Dans les situations décrites dans l'illustration, il est possible d'observer l'action du principe d'inertie.

Maintenant, en utilisant des termes plus techniques, nous disons que si la force nette sur un corps est nul, ce corps pourrait être en repos comme dans un mouvement rectiligne uniforme, comme le montre le schéma suivant :

Si la force résultante est nulle, la vitesse du corps est soit constante, soit nulle.

De plus, plus l'inertie d'un corps est grande, plus la force nécessaire pour changer son état de mouvement est grande. L'inertie est mesurée par la quantité de masse dans un corps.

Calcul de l'inertie

Selon le 2e loi de Newton, l'inertie d'un corps peut être calculée par le rapport entre la force appliquée et la accélération qui est obtenu par l'application de cette force.

L'inertie mesure le rapport entre la force appliquée et l'accélération obtenue.

La liste ci-dessus nous montre que le inertie d'un corps est proportionnel à force qui y est appliqué et inversementproportionnel le vôtre accélération, c'est-à-dire que plus l'inertie d'un corps est grande, plus la force nécessaire pour le mettre dans ou hors de son état de mouvement actuel est grande.

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Exemples d'inertie

• Si l'on retire rapidement une nappe d'une table pleine d'objets, il est possible de la retirer sans en faire tomber aucun grâce à la tendance de ces objets à conserver leur état de repos. En effet, lorsque l'on tire la serviette à grande vitesse, la force de frottement entre les objets et la serviette est négligeable, grâce au comportement du coefficient de frottement dynamique.
• Lorsqu'une voiture a une collision, les occupants du véhicule sont « projetés » vers l'avant car ils ont tendance à continuer à se déplacer en ligne droite. Une façon d'éviter que cela se produise est d'appliquer une force qui résiste à ce mouvement, c'est pourquoi l'utilisation des ceintures de sécurité est obligatoire.
• Lorsque nous tournons plusieurs fois, nous avons le vertige car le liquide à l'intérieur de l'oreille continue de tourner à cause de son inertie.
• La force g, utilisée dans les applications aéronautiques, est en fait l'inertie que ressentent les pilotes d'avion lorsqu'ils effectuent des virages serrés ou à grande vitesse.

Les pilotes de chasse doivent souvent être entraînés à résister à leur propre inertie pendant le vol.

Exercices sur la première loi de Newton

Question 1) Les appuis-tête sont présents dans la plupart des véhicules aujourd'hui, car il y a un grand possibilité que les occupants d'un véhicule se cassent le cou en cas de collision arrière. voiture. Le principe physique susceptible d'expliquer le besoin d'appuie-tête est (a) :

a) La première loi de Newton.

b) Deuxième loi de Newton.

c) loi d'action et de réaction.

d) théorème de la flottabilité.

e) équilibre des forces.

Modèle: Lettre a

Résolution: Les appuis-tête sont nécessaires en raison de la tendance de la tête des occupants à rester au repos lors de collisions arrière, par exemple.

Question 2) La plupart des machines à laver ont une fonction centrifuge, utilisée pour sécher partiellement les vêtements. le principe physique qui explique CORRECTEMENT le fonctionnement du procédé de centrifugation est (a) :

a) force centrifuge.

b) principe d'inertie.

c) rotation.

d) traduction.

e) couple.

Modèle: La lettre B

Résolution: Pendant le processus de centrifugation, le liquide contenu à l'intérieur des machines à laver est expulsé grâce à son inertie, car maintenir son mouvement de rotation, une force centripète agit sur le liquide vers le centre de la machine, de sorte que l'inertie du liquide s'y oppose force.

Question 3) Dans les dessins animés, il est courant de voir des scènes où une grande enclume est lâchée, détruisant les sols de plusieurs étages jusqu'à ce qu'elle atteigne le sol. Bien qu'exagéré, le comportement de la matière est similaire à ce que l'on voit dans les dessins animés. L'explication physique de ce comportement est donnée par :

a) la loi d'inertie, qui stipule que les corps en mouvement ont tendance à rester en mouvement.

b) loi d'action et de réaction, qui stipule que la force que l'enclume exerce sur le sol est égale à la force que le sol exerce sur l'enclume.

c) loi de la gravité, qui explique que l'enclume ne tombe que sous l'action de l'accélération gravitationnelle.

d) loi de conservation de la quantité d'énergie, qui stipule que toute l'énergie mécanique initiale est maintenue constante.

e) La loi de Coulomb, qui stipule que la force d'attraction électrique est responsable de l'accélération de l'enclume vers le sol.

Modèle: Lettre A. Ce qui explique la chute incessante de l'enclume, c'est la première loi de Newton. Selon cette loi, également connue sous le nom de loi d'inertie, la masse de l'enclume rend sa tendance à continuer à se déplacer très importante.

Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique

La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm