Les lois de Newton :

Les 1^ère et 3^ème lois de Newton sont inchangées.

La 2^ème loi de Newton quasi inutilisable sous la forme étudiée en 1^ère S devient incontournable sous la nouvelle forme en Term S.

1) Etude expérimentale :

On place un mobile autoporteur sur une table auquel on accroche une ficelle qui passe par une poulie et on y place au bout une masse .

Le référentiel d’étude est le référentiel terrestre qui est galiléen.

Le système étudié est le mobile

Etude des forces exercées sur le mobile : son poids , la réaction normale de la table _N (pas de frottement) et la force exercée par la ficelle

+ _N = car le mobile ne se déplace pas verticalement. Σ _ext = + _N + =

Etude de l’enregistrement du mouvement du centre d'inertie du mobile : Δt = 30 ms

M₀M₁ = 2 cm ; M₁M₂ = 3,15 cm ; M₂M₃ = 4,3 cm ; M₃M₄ = 5,45 cm ; M₄M₅ = 6,55 cm ;

V₁ = M₀M₂/ 2Δt = 0,0515/ 0,06 = 0,86 m.s^-1 ; V₂ = M₁M₃/ 2Δt = 0,0745/ 0,06 = 1,24 m.s^-1

V₃ = M₂M₄/ 2Δt = 0,0975/ 0,06 = 1,62 m.s^-1 ; V₄ = M₃M₅/ 2Δt = 0,12/ 0,06 = 2,00 m.s^-1

Représentation des vecteurs vitesses :

Calcul des variations des vecteurs vitesse : Δ_i = _i+1 - _i-1

Δ₂ = ₃ - ₁ = (1,62 – 0,86) = 0,76 ; Δ₃ = ₄ - ₂ = (2,00 – 1,24) = 0,76

On retrouve la 2^ème loi de Newton, la somme des forces extérieures exercées sur le mobile Σ _ext a bien la direction et le sens de la variation Δ

De plus, ici, la variation de vitesse Δ₂ = Δ₃ , cela s’explique par le fait que la force F est un vecteur constant.

On introduit la notion de vecteur accélération où = Δ / Δt

₂ = (₃ - ₁)/ 2Δt , a₂ = 12,7 m.s^-2 ; ₃ = (₄ - ₂)/ 2Δt , a₃ = 12,7 m.s^-2 ;

2) Deuxième loi de Newton , nouvel énoncé de Term S:

Dans un référentiel Galiléen, la somme des forces extérieures exercées à un solide est égale au produit de la masse m du solide par l'accélération _G de son centre d'inertie

Σ _ext = ₁ + ₂ + ₃ + … = m _G

Remarque : Si _ext = alors _G = et, par conséquent, _G reste constant en direction, sens et norme (on retrouve la première loi de Newton).