Physique-Chimie — Terminale
Mécanique newtonienne — Terminale Physique
Les lois de Newton, dynamique, cinématique, travail et énergie mécanique.
Par ProfBot
Mécanique newtonienne — Terminale Physique
🎯 Objectif : Comprendre les lois de Newton et appliquer la dynamique.
1. Les trois lois de Newton
Première loi (Inertie)
Si la somme des forces extérieures est nulle, le corps reste immobile ou se déplace uniformément en ligne droite.
∑F = 0 ⟹ v = constante
Deuxième loi (Dynamique)
La somme des forces appliquées à un objet est égale à sa masse multipliée par son accélération.
∑F = m × a ou F⃗ = m × a⃗
Troisième loi (Action-Réaction)
Si A exerce une force sur B, alors B exerce une force égale et opposée sur A.
F⃗_{A→B} = -F⃗_{B→A}
2. Forces usuelles
Poids : P = m × g (direction : vertically down) Tension : T (direction : along the rope) Frottement : f = μ × N (opposes motion) Force centripète : Fc = m × v²/r (toward the center)
3. Cinématique
Position : x(t) Vitesse : v(t) = dx/dt Accélération : a(t) = dv/dt = d²x/dt²
Mouvement uniformément accéléré
v(t) = v₀ + a × t
x(t) = x₀ + v₀ × t + ½ × a × t²
v² = v₀² + 2 × a × Δx
4. Travail et Énergie
Travail d'une force
W = F × d × cos(θ)
où θ est l'angle entre F et le déplacement.
Énergie cinétique
Ec = ½ × m × v²
Énergie potentielle
Gravitationnelle : Epg = m × g × h Élastique : Epe = ½ × k × x²
Théorème de l'énergie cinétique
W = ΔEc = Ec,final - Ec,initial
Conservation de l'énergie mécanique
Em = Ec + Ep = constante (sans frottement)
Exercices d'application
- Appliquer les lois de Newton à des systèmes
- Résoudre des problèmes de dynamique
- Analyser l'énergie mécanique dans des situations réelles