Les lois de Newton
Les lois de Newton comptent parmi les lois fondamentales les plus importantes en physique, car elles constituent la base de la compréhension du mouvement des corps et de l’interprétation des phénomènes mécaniques observés dans la vie quotidienne.
Ces lois ont été établies au XVIIᵉ siècle par le scientifique anglais Isaac Newton. Elles demeurent jusqu’à aujourd’hui des piliers essentiels de la mécanique, notamment dans le programme de la deuxième année du baccalauréat – Sciences physiques.
Notion de force et de mouvement
Avant d’aborder les lois de Newton en deuxième année du baccalauréat, il est indispensable de comprendre certains concepts fondamentaux.
La force est une action exercée par un corps, appelé corps agissant, sur un autre corps, appelé corps agi. Elle se mesure en newton (N).
Le mouvement, quant à lui, correspond au changement de position d’un corps par rapport à un référentiel donné au cours du temps.
Les forces jouent un rôle essentiel dans l’explication et la compréhension du mouvement des corps. C’est dans ce cadre que Newton a formulé trois lois célèbres, connues sous le nom de lois de Newton.
Première loi de Newton (Principe d’inertie)
La première loi de Newton énonce que :
Si la somme vectorielle des forces appliquées à un corps est nulle, alors ce corps conserve son état de mouvement : soit le repos, soit un mouvement rectiligne uniforme.
Cette loi est appelée principe d’inertie. Ainsi, un corps au repos reste au repos, et un corps en mouvement continue son mouvement à vitesse constante et dans la même direction, tant qu’aucune force résultante n’agit sur lui.
Deuxième loi de Newton (Relation fondamentale de la dynamique)
La deuxième loi de Newton est la plus importante et la plus utilisée dans la résolution des exercices de mécanique.
Elle s’exprime par la relation suivante :
La somme des forces extérieures appliquées à un corps est égale au produit de sa masse par son accélération.
Cette loi montre que :
- plus la force appliquée est grande, plus l’accélération est importante ;
- plus la masse du corps est grande, plus l’accélération est faible pour une même force.
Troisième loi de Newton (Principe d’action et de réaction)
La troisième loi de Newton est appelée principe d’action et de réaction.
À toute action correspond une réaction de même intensité, de même direction, mais de sens opposé.
Importance des lois de Newton
Les lois de Newton permettent d’expliquer de nombreux phénomènes physiques, tels que :
- le mouvement des voitures et des avions ;
- la chute des corps ;
- le mouvement des planètes et des satellites ;
- la conception des machines, des ponts et des structures mécaniques.
Conclusion
Les lois de Newton constituent un cadre fondamental pour comprendre le mouvement des corps soumis à des forces.
Une bonne maîtrise de ces lois facilite la résolution des exercices et des problèmes de mécanique, et représente un élément essentiel pour réussir en physique, notamment lors des examens du baccalauréat.
