Forcer
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Pour changer l'état d'un corps, il faut modifier son moment.
Le taux auquel cela se produit est appelé force, définie comme le changement de moment au fil du temps et est un vecteur, car le changement de moment l'est également. Newton a défini cela dans son deuxième principe.
ID:(597, 0)
Mécanismes
Iframe
Mécanismes
ID:(15470, 0)
Isaac Newton
Description
Newton est le premier à établir les principes fondamentaux sur lesquels repose l\'étude du mouvement. Son ouvrage "Principes mathématiques de la philosophie naturelle" résume essentiellement trois lois qui nous permettent de calculer comment les corps se déplacent.
La base de sa pensée réside dans la modification du moment au fil du temps, qu\'il appelle la force. En l\'absence de cette force, le moment reste constant, ce qui pour une masse constante implique que la vitesse ne change pas. De plus, il conçoit l\'idée que les forces apparaissent par paires, c\'est-à-dire que pour générer une force, il est nécessaire de créer sa contrepartie, que nous appelons réaction. Ces principes, connus sous le nom de lois du mouvement de Newton, ont établi les fondements de la physique classique et sont essentiels pour comprendre le comportement des objets en mouvement.
ID:(636, 0)
Moment
Top
Si l'on considère un corps de masse $m$ et de vitesse $v$, on peut constater qu'il y a deux situations dans lesquelles il est plus difficile de changer son mouvement :
• sa masse est très grande (par exemple, essayer d'arrêter une voiture)
• sa vitesse est très élevée (par exemple, essayer d'arrêter une balle)
C\'est pourquoi une mesure du mouvement qui tient compte du corps est introduite comme étant le produit de la masse par la vitesse, ce qui est appelé le moment cinétique du corps.
Il est défini comme:
$$ |
ID:(15477, 0)
Notion de force
Concept
La force est responsable de la génération de mouvement, en particulier en ce qui concerne la translation. Conceptuellement, elle peut être comprise comme la vitesse à laquelle le moment est ajouté (ou soustrait) à un corps.
ID:(1069, 0)
Force moyenne
Top
Pour estimer le déplacement d'un objet, il est essentiel de comprendre comment son moment varie dans le temps. Par conséquent, on introduit le rapport entre a variation de l'élan ($\Delta p$) et le temps écoulé ($\Delta t$), défini comme a force ($F$).
Pour effectuer cette mesure, on peut travailler avec un système comme celui montré dans l'image :
Pour mesurer la force moyenne, on utilise un dynamomètre qui consiste en un ressort qui s\'étend sous l\'effet de la force et indique sur une échelle l\'intensité de celle-ci.
L\'équation qui décrit la force moyenne est :
$ F \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta t }$ |
Il est important de noter que la force moyenne est une estimation de la force réelle et que le problème principal réside dans le fait que :
Le moment varie au cours du temps écoulé, ce qui peut donner une valeur de force très différente de la moyenne.
Par conséquent, la clé est :
Déterminer la force dans un temps suffisamment court pour que sa variation soit minimale.
ID:(15476, 0)
Principia
Description
Les théories de Newton ont été rendues publiques dans son livre "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica".
Ce livre, communément appelé "Principia", est considéré comme l\'une des œuvres les plus importantes de l\'histoire des sciences. Dans cet ouvrage, Newton présente ses lois du mouvement et la loi de la gravitation universelle, établissant ainsi les fondements de la physique classique. Le "Principia" a révolutionné notre compréhension du monde physique et a fourni un cadre mathématique pour décrire et prédire le mouvement des objets dans l\'univers.
ID:(11531, 0)
Modèle
Top
Paramètres
Variables
Calculs
Calculs
Calculs
Équations
$ \Delta m_i = m_i - m_0 $
Dm_i = m_i - m_0
$ \Delta p = p - p_0 $
Dp = p - p_0
$ \Delta t \equiv t - t_0 $
Dt = t - t_0
$ \Delta v \equiv v - v_0 $
Dv = v - v_0
$ F \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta t }$
F = Dp / Dt
$ p = m_i v $
p = m_i * v
$ p_0 = m_0 v_0 $
p = m_i * v
ID:(15388, 0)
Moment (1)
Équation
Le moment ($p$) est calculé à partir de a masse d'inertie ($m_i$) et a vitesse ($v$) à l'aide de
$ p = m_i v $ |
ID:(10283, 1)
Moment (2)
Équation
Le moment ($p$) est calculé à partir de a masse d'inertie ($m_i$) et a vitesse ($v$) à l'aide de
$ p_0 = m_0 v_0 $ |
$ p = m_i v $ |
ID:(10283, 2)
Différence d'instant
Équation
Selon Galilée, les corps ont tendance à maintenir leur état de mouvement, c'est-à-dire le moment
$\vec{p} = m\vec{v}$
doit rester constant. Si une action agit sur le système et affecte son mouvement, cela se traduit par une variation du moment. La différence entre le moment initial $\vec{p}_0$ et le moment final $\vec{p}$ peut être exprimée comme suit:
$ \Delta p = p - p_0 $ |
ID:(3683, 0)
Temps écoulé
Équation
Pour décrire le mouvement d'un objet, nous devons calculer le temps écoulé ($\Delta t$). Cette grandeur est obtenue en mesurant le temps initial ($t_0$) et le le temps ($t$) de ce mouvement. La durée est déterminée en soustrayant le temps initial du temps final :
$ \Delta t \equiv t - t_0 $ |
ID:(4353, 0)
Force moyenne
Équation
A force ($F$) est défini comme a variation de l'élan ($\Delta p$) par le temps écoulé ($\Delta t$), qui est défini par la relation :
$ F \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta t }$ |
ID:(3684, 0)
Masse constante
Équation
Si a masse d'inertie ($m_i$) varie, le moment est modifié à moins que la vitesse ne varie de manière inverse. Il est donc important de considérer a variation de la masse inertielle ($\Delta m_i$), calculé en utilisant la différence avec a masse initiale ($m_0$) comme suit :
$ \Delta m_i = m_i - m_0 $ |
ID:(15537, 0)
Variation de vitesse
Équation
L'accélération correspond à la variation de la vitesse par unité de temps.
Il est donc nécessaire de définir a différence de vitesse ($\Delta v$) en fonction de a vitesse ($v$) et a vitesse initiale ($v_0$) comme suit :
$ \Delta v \equiv v - v_0 $ |
ID:(4355, 0)