Lois de Newton et applications

2ᵉ loi, équilibre, projectile, champ électrique, gravitation.

Lois de Newton

2e loi de Newton (loi fondamentale): Σ F⃗_ext = m·a⃗. La somme vectorielle des forces extérieures exercées sur un système de masse m est égale à m·a⃗. S'applique dans un référentiel galiléen. Pour l'utiliser : choisir un référentiel, faire le bilan des forces, projeter sur les axes.
1e loi — principe d'inertie: Si Σ F⃗ = 0⃗, alors a⃗ = 0⃗ : le système est en équilibre (v = 0) ou en mouvement rectiligne uniforme (v = constante). Permet de vérifier la cohérence d'un bilan de forces.

Projectile sans frottement: Bilan des forces : poids P⃗ = m·g⃗ uniquement. Axes : horizontal (x) et vertical (y). Horizontalement : a_x = 0 → MRU. Verticalement : a_y = −g → MRUA. Équations : x(t) = x₀ + v_{0x}·t ; y(t) = y₀ + v_{0y}·t − ½g·t².
Loi de gravitation universelle: F = G·m₁·m₂/r². G = 6,67 × 10⁻¹¹ N·m²·kg⁻². Force attractive entre tout corps massif. Poids : P = mg où g = GM_Terre/R_Terre² ≈ 9,8 m·s⁻² à la surface. Utilisé pour les orbites de satellites.
Charge dans un champ électrique: F⃗ = q·E⃗. Si q > 0 : force dans le sens de E⃗. Si q < 0 : force dans le sens opposé. Dans un champ électrique uniforme, le mouvement est analogue au projectile dans le champ de pesanteur.

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