Physique-Chimie · term

Mécanique : lois de Newton

Ce que tu dois retenir

Chapitre 1 — Qu'est-ce qu'une force ?

Une force est une grandeur vectorielle qui décrit l'interaction entre deux corps.

Chapitre 2 — La première loi de Newton

∑ F_ext = 0 ⇔ v = constante (ou nul) dans un référentiel galiléen.

Chapitre 3 — La deuxième loi de Newton

La variation de la vitesse est proportionnelle à la force résultante et inversement proportionnelle à la masse.

Chapitre 4 — La troisième loi de Newton

Les forces d'interaction sont toujours égales et opposées, mais elles s'appliquent sur des corps différents.

Teste-toi

1. Dans quel référentiel les lois de Newton sont-elles valables ?

AA. Référentiel terrestre uniquement
BB. Référentiel galiléen
CC. Référentiel géocentrique uniquement
DD. Tout référentiel
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Réponse : B — B. Référentiel galiléen

Les lois de Newton s'appliquent dans les référentiels galiléens, c'est-à-dire ceux où le principe d'inertie est vérifié. Le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen pour des expériences de courte durée.

2. D'après la première loi de Newton, si la somme des forces est nulle, le mouvement est :

AA. Obligatoirement nul
BB. Rectiligne uniforme ou nul
CC. Circulaire uniforme
DD. Accéléré
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Réponse : B — B. Rectiligne uniforme ou nul

Si ∑F_ext = 0, le système est soit immobile (v=0) soit en mouvement rectiligne uniforme (v constante non nulle).

3. Quelle est l'unité de la force dans le Système International ?

AA. Le kilogramme
BB. Le newton
CC. Le joule
DD. Le pascal
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Réponse : B — B. Le newton

L'unité de force est le newton (N). 1 N = 1 kg·m·s⁻².

4. La deuxième loi de Newton s'écrit :

AA. ∑F_ext = m × v
BB. ∑F_ext = m × a
CC. ∑F_ext = m / a
DD. ∑F_ext = a / m
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Réponse : B — B. ∑F_ext = m × a

La relation fondamentale de la dynamique est ∑F_ext = m × a, où a est l'accélération.

5. Une voiture de masse 1000 kg subit une force résultante de 2000 N. Quelle est son accélération ?

AA. 0,5 m·s⁻²
BB. 2 m·s⁻²
CC. 2000 m·s⁻²
DD. 2 000 000 m·s⁻²
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Réponse : B — B. 2 m·s⁻²

a = F/m = 2000/1000 = 2 m·s⁻².

6. D'après la troisième loi de Newton, si la Terre attire la Lune, alors :

AA. La Lune attire la Terre avec une force plus faible
BB. La Lune attire la Terre avec une force égale et opposée
CC. La Lune n'exerce aucune force sur la Terre
DD. La Lune attire la Terre avec une force de même sens
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Réponse : B — B. La Lune attire la Terre avec une force égale et opposée

Les forces d'interaction sont toujours réciproques, égales en intensité et opposées en sens.

7. Lorsqu'un livre est posé sur une table, la force de réaction de la table compense :

AA. La force de frottement
BB. Le poids du livre
CC. La tension du livre
DD. Aucune force
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Réponse : B — B. Le poids du livre

Le livre est immobile, donc ∑F = 0. La réaction de la table compense le poids.

8. Dans la propulsion d'une fusée, la force qui accélère la fusée est exercée par :

AA. Le sol
BB. Les gaz éjectés
CC. L'air ambiant
DD. La gravité
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Réponse : B — B. Les gaz éjectés

C'est la troisième loi de Newton : les gaz éjectés vers l'arrière exercent une force de réaction vers l'avant sur la fusée.

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