3 partie Les lois de la dynamique de Newton

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3 partie Les lois de la dynamique de Newton

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• Publié par: olyjubuv
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Notes de cours de Licence de A. Colin de Verdière

L’expérience quotidienne nous indique que le mouvement d’un corps est le résultat de ses interactions avec d’autres corps. La raquette de tennis interagit avec la balle et modifie son mouvement, le mouvement de la balle est ensuite une interaction (gravitationnelle) avec la terre et le frottement de l’air sur la balle est dû à la mise en mouvement de l’air dans le voisinage de la balle. Ces interactions sont décrites par le concept de « force » et la dynamique est la branche de la Physique qui analyse les relations entre le changement de mouvement d’un corps et les forces qui s’y appliquent. Cette analyse repose sur trois lois qui permettent dele mouvement des corps si les forces qui s’appliquent sur ces corps sont connues. La plus célèbre est la force gravitationnelle entre deux corps, une loi en 1/(distance) 2 , qui permit à Newton de montrer que la physique de la chute des pommes et la physique du mouvement de la lune autour de la terre sont identiques (on se demande alors pourquoi la lune ne tombe pas sur la terre – un point intéressant que l’on verra dans la partie 7). Ayant résolu le problème du mouvement d’une planète autour du soleil (le problème à deux corps), le siècle des Lumières (autour de Laplace) armé des lois de Newton et emporté par son élan a émis à l’époque des objectifs comme le « calcul du système du monde ». Objectifs très ambitieux bien sûr mais restreints à la seule considération des forces gravitationnelles (les autres comme le frottement, les forces électromagnétiques n’étaient pas connues). Cependant, comme on l’a découvert récemment dans les années 60, cette ambition de « prédiction du monde » se heurte à de réels obstacles, autres que philosophiques, même si on ne considère que les seules forces gravitationnelles. De façon cocasse, à peu près aux mêmes époques, le début du 17 ème les concepts de probabilité commençaient à  siècle, apparaître pour essayer de calculer les chances de gagner aux dés. Qu’est ce que le jet d’un dé si ce n’est une interaction avec une table impliquant la gravité ? Alors on ne peut même pas prédire la face qui va sortir ? Est<ce que les lois de la dynamique qui s’applique aux pommes et aux planètes ne s’appliqueraient pas aux dés ?

Cette partie est la plus importante du cours car tout le reste sera constitué d’outils pour apprendre à utiliser les « trois lois » dans diverses applications. Ces trois lois ne s’appliquent qu’aux objets de vitessepar rapport à la vitesse de la lumière et de dimension par rapport à celle des distances inter atomiques.

 

Mécanique Physique (S2) 3 ème  partie – page 1