Mécanique de Newton

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Que peut produire une force sur un solide ?
Cochez la (ou les) bonne(s) réponse(s).
Une force appliquée à un corps peut permettre de le mettre en mouvement.
Une force appliquée à un corps peut contribuer à le mettre en équilibre et le rendre immobile.
Si toutes les forces appliquées à un même solide se compensent, alors celui-ci est en équilibre.
Une force appliquée à un corps déjà en mouvement perturbe sa trajectoire initiale.
La direction de la trajectoire d'un solide est confondue avec la direction de la force responsable de son mouvement.
Si une force impose à un solide de décrire un mouvement circulaire et uniforme, alors cette force est aussi responsable de l'augmentation progressive de vitesse du solide.
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Commentaire
• Une force peut mettre en mouvement un objet initialement au repos (on peut le pousser par exemple), mais peut aussi assurer son équilibre en vertu du premier principe de la Mécanique (principe galiléen de l'inertie ou première loi de Newton).
Lors d'un équilibre, l'ensemble des forces se compense et le solide est au repos.
• Cependant, la réciproque est fausse : même si toutes les forces se compensent, l'objet peut être animé d'un mouvement de translation rectiligne uniforme.
L'énoncé exact de la première loi de Newton, aussi appelée principe de l'inertie, s'énonce sous la forme :
« Tout corps persévère dans son état de repos ou son mouvement rectiligne et uniforme s'il est soumis à des forces qui se compensent. »
Ainsi, un patineur peut glisser à vitesse constante sur un sol glacé, tandis que son poids compense la réaction verticale du sol.
• Une force supplémentaire ne perturbe pas toujours la trajectoire décrite par un objet. Ainsi, si un premier homme tracte vers lui un solide posé au sol, alors la trajectoire décrite par le solide est une droite passant par l'homme. Si l'homme se fait aider par un collègue qui pousse le solide, alors la trajectoire du solide n'est pas modifiée. Mais la vitesse de déplacement du solide a certainement changé.
• Un solide peut parfaitement décrire une trajectoire dont la direction n'est pas confondue avec celle de la force responsable de la mise en mouvement du solide. Dans le cas de la Lune qui tourne autour de la Terre, la force responsable du mouvement de rotation est la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre, qui est dirigée vers la Terre. Pourtant, la Lune prend une direction perpendiculaire à cette force en tournant autour de la Terre. La Lune ne vient pas s'écraser sur la Terre.
• Par définition, un mouvement uniforme est à vitesse constante (en valeur, pas en direction). La vitesse ne peut donc pas augmenter.
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