Spé. Physique-Chimie · Terminale · cours rédigé et vérifié par Claryo, conforme au Bulletin officiel
La mécanique newtonienne relie les actions subies par un système (les forces) à son mouvement (décrit par l'accélération). Trois lois fondent cette description, valables uniquement dans un référentiel galiléen.
La première loi (principe d'inertie) affirme que, dans un référentiel galiléen, un système isolé ou pseudo-isolé garde un vecteur vitesse constant : repos ou mouvement rectiligne uniforme. Sa réciproque est essentielle : si le vecteur vitesse est constant, alors la somme des forces est nulle.
La deuxième loi (principe fondamental de la dynamique) s'écrit \sum \vec{F} = m\vec{a}. C'est l'outil central : elle relie la cause (les forces) à l'effet (l'accélération). Forme plus générale : \sum \vec{F} = \dfrac{d\vec{p}}{dt} avec la quantité de mouvement \vec{p} = m\vec{v}.
La troisième loi (actions réciproques) : toute force exercée par A sur B s'accompagne d'une force opposée de B sur A, de même valeur, même droite, sens opposés. Ces deux forces s'appliquent sur des corps différents et ne se compensent donc jamais.
1. Définir le système et le référentiel (préciser qu'il est supposé galiléen). 2. Faire le bilan des forces : poids, réaction normale, tension, frottement, poussée... avec un schéma. 3. Écrire la deuxième loi \sum \vec{F} = m\vec{a}. 4. Projeter sur un repère adapté (souvent un axe parallèle au mouvement et un axe perpendiculaire). 5. Résoudre, puis vérifier l'homogénéité et l'ordre de grandeur du résultat.
Le correcteur attend un schéma propre des forces, l'écriture explicite de \sum \vec{F} = m\vec{a} et une projection rigoureuse. Citer le référentiel galiléen rapporte des points. Un résultat numérique sans unité est sanctionné. Pensez à conclure sur la nature du mouvement (uniformément accéléré si \vec{a} est constant).