Tout systheme etudier sera modelise en un point appele cnte de masse. La position de ce point traduira la repartition des masses dans lobjet. Si la masse est repartie uniformement dans le systheme,le centre de masse est le centre geometrique(terre balle de tennis.) FORCE INTERACTION GRAVITATIONELLE ET POIDS: La force gravitationelle exercee par un point materiel A de masse mA sur un point materiel B de masse mB a une distance r de A est vecteur FA/B=-G(mAmB/r**2)vecteur u ou G=6,67x10**-11m**2kg**-1s**-2 est la constante de gravitation universelle et vecteur u un vecteur unitaire oriente de A vers B Lorsque lobjet B est la terre alors cette force gravitationelle est appeler poids (terrestre) vecteur P=m.vecteur g avec g vecteur=-Gma/r**2 vecteur u g=GMT/R**2T=6,67x10**611 x5,97x10**24/(6,37x10**6) =9,81N.Kg**-1 * Force dinteraction electrique La force électrique que exerce un point A, de charge électrique q sur un point B de charge électrique qB, à une distance r de A, est : vecteur FA/B= 1/4pie0 qAqB/r**2 vesteur j ou 1/4pie0 = 8,99 x 10° N m**2C est la constante de Coulomb et ú un vecteur unitaire oriente de A vers B. Cette force est attractive si qA et qB sont de signes opposes ou repulsifs si elles sont de meme signe Reaction du support Lors d'un contact avec un solide le systeme recoit une réaction de ce solide, appele « réaction du support ». Elle est la somme : * d'une réactionnormale perpendiculaire a la surface de contact elle est la somme Dune reaction tangentielle modelisant les frottement statiques entre solides Force de tension lorsque le systeme est accroche a un câble, il subit une force de tension parallèle au câble et oriente du point d'accroche vers l'opposé. * Force ou poussée dArchimede Cette force est ressentie par tout le système plonge dans un fluide (=liquide ou gaz). Elle est verticale (direction) et orientee vers le haut (sens). Cette tendance dArchimede est generalement negligee dans lair. *Force de controle Il existe différents types de mecanismes de controle (fluide, statique...)- Dans tous les cas cette force est toujours opposée au mouvement. Elle est notée f. II. Lois de Newton a) Référentiels galiléens Rappel : Un référentiel est un objet ou ensemble de points par rapport auquel on étudie le mouvement d'un système. Au lycée les études mécaniques sont dans des référentiels dits « Galiléens ». UN REFERENTIEL GALILÉEN EST UN RÉFÉRENTIEL DANS LEQUEL LE PRINCIPE D'INERTIE OU 1ERE LOI DE NEWTON EST VÉRIFIÉ. Un referentiel: est galileen sil est en translation rectiligne uniforme par rapport à un autre referentiel galieen nest pas galileen s'il accélère, ralentit ou tourne par rapport un autre référentiel galiléen. Les suivants sont prevus à conditionque la duree de lexperience permet de negliger les effets de leur rotation : Referentiel Terrestre : adapte pour letude des mouvements à la surface de la Terre. Referentiel geocentrique : adapté pour letude des mouvements des satellites de la Terre. Referentiel heliocentrique : adapte pour letude des planetes, cometes du systeme solaire. b) Première loi de Newton (Equilibre d'un système) Dans un referentiel galileen, un systeme assimilable a un point materiel soumis a aucune force (systeme isole) ou a des forces qui se compensent (systeme pseudo- isole) est anime d'un mouvement rectiligne uniforme ou immobile. PRINCIPE D'INERTIE ∑ vecteur f=vecteur0 =) vecteur v= vecteur cte Remarque : 1) Ce principe est aussi applicable en projection sur un axe. Exemple : Si sur laxe Ox, la projection des forces qui sappliquent sur (S) est nulle alors Vx = Cte 2) La reciproque est vraie (double-fleche) : si systeme anime dun MRU ou immobile alors ∑ vecteur f=0 2EME LOIS DE NEWTON: si dans un referentiel galileen un systheme aassimilable a une point materiel est soumis a une ou plusieur forces exterieurs ∑ vecteur f alors: d vecteur p/dt=∑ vecteur f su le systheme conserve sa masse alors: d vecteur p/dt=m d vecteur v/dt =m vecteuur a donc ∑vecteur f=m vecteur a sur laxe: fx=dpx/dt et fy=dpy/dt d) Troisième loi de Newton (Principe des actions réciproques) Deux systèmes en interaction exercent lun sur lautre des forces opposees. Soit un systeme A exercant sur un systeme B la force FA/B alors B exerce sur A la force opposee :vecteur FB/A = -FA/B