Principe d'inertie (1ère loi de Newton)
ThéorèmeDans un référentiel galiléen :
Si ΣF⃗_ext = 0⃗ → a⃗ = 0⃗ → v⃗ = constante (MRU ou repos)
RÉCIPROQUE : si a⃗ = 0⃗ (MRU) → ΣF⃗_ext = 0⃗
RÉFÉRENTIEL GALILÉEN :
Référentiel dans lequel la 1ère loi est vérifiée.
Approximations pratiques : terrestre (courtes durées), héliocentrique.
Forces usuelles
DéfinitionPOIDS P⃗ :
Force de gravitation exercée par la Terre
P⃗ = m·g⃗ (vertical, vers le bas)
g ≈ 9,8 m/s² (variable selon le lieu)
RÉACTION NORMALE N⃗ :
Exercée par le support sur l'objet
⊥ à la surface de contact
FORCE DE FROTTEMENT f⃗ :
Tangentielle à la surface, s'oppose au mouvement relatif
TENSION T⃗ :
Exercée par un fil ou câble
Suivant le fil, dirigée en s'éloignant du corps
FORCE ÉLECTROSTATIQUE :
F = kq₁q₂/r² (loi de Coulomb)
Résoudre un problème d'équilibre statique
Méthode1. SYSTÈME : définir le corps étudié
2. BILAN DES FORCES : lister toutes les forces sur le système
3. REPÈRE : choisir axes x et y adaptés
4. PROJECTIONS (ΣF⃗=0⃗) :
ΣFₓ = 0 et ΣFᵧ = 0
5. RÉSOUDRE le système de 2 équations
EXEMPLE — Objet sur plan incliné (angle θ, sans frottements) :
Axe x (le long de la pente) : −Psinθ + T = 0 → T=mgsinθ
Axe y (⊥ à la pente) : N − Pcosθ = 0 → N=mgcosθ