lois de Newton Sciences & Environnement

Newton : mettre sur le papier ce qui est intuitif

Tout le monde connaît Newton. Il est l’un des scientifiques modernes les plus connus et pourtant, à part l’image de la pomme, on ne sait pas vraiment ce qu’il a fait. Il est impossible de résumer tout ses accomplissements en un seul article, car cet homme est un véritable monument. Il a touché à énormément de domaines et les a révolutionnés, notamment les maths et la physique.

Pour le moment (et comme les maths sont sources de maux de tête rien qu’en en parlant) nous allons aborder son impact sur notre conception de la physique. Plus précisément, aujourd’hui, nous allons parler des lois du mouvement, les lois de Newton. Nous reviendrons à Newton et la physique dans un prochain article sur la loi de la gravitation universelle.

 

Les lois du mouvement : une révolution

Newton à énoncé 3 lois, 3 monuments de la physique qui sont d’ailleurs toujours utilisés aujourd’hui. Elles semblent relever du bon sens aujourd’hui, mais à la fin du 17ème siècle, ce n’était pas le cas.

1) Tout d’abord, Newton énonça l’inertie. L’inertie étant une sorte de résistance des objets aux changements de mouvements. Simplement, l’inertie signifie que si un objet est immobile, il le restera tant que rien ne lui applique de force. De la même manière, un objet en mouvement le restera tant que personne ne l’arrête ou le change de direction.

 

2) La seconde loi de Newton est un peu moins intuitive et simple à utiliser mais elle reste absolument fondamentale. C’est le principe fondamental de la dynamique. Elle est toujours très utilisée aujourd’hui par tous les métiers étudiant les mouvements, de l’ingénieur à l’astrophysicien. Cette loi dit que si l’on fait la somme des forces qui s’appliquent sur un objet, ceci est égale à la masse de l’objet fois la direction (et l’intensité) de son accélération.

En équation cela donne :  Seconde loi de Newton, lois de mouvement équation Sciences & Environnement

Ne vous inquiétez pas, cette équation est bien plus simple qu’il n’y parait. Elle raconte simplement que si l’on connait les forces qui s’appliquent sur un objet et sa masse, et bien on peut retrouver la direction et l’intensité selon laquelle il va accélérer ! Et inversement. C’est d’ailleurs pour sa que cette équation est à la base des calculs en dynamique.

A noter qu’en rajoutant le principe de moindre action à cette loi on peut faire énormément de calculs et prévoir quasiment toute la dynamique des objets de notre quotidien.

 

3) La troisième loi de Newton est tout simplement incroyable. D’une simplicité au moins aussi impressionnante que son utilité. C’est elle qui explique comment les fusées fonctionnent. C’est le principe d’action-réaction.

Ce principe énonce que si un objet A applique une force sur un objet B, l’objet B lui applique en retour la même force, mais dans le sens opposé. Ça, c’est la définition théorique. Mais l’on peut simplement dire que si vous poussez quelque chose, ce quelque chose vous pousse également en retour avec la même intensité mais selon un sens opposé.

Mis en équation (ne vous inquiétez pas, c’est très simple) cela donne :

Troisième loi de Newton, lois de Newton équation Sciences & Environnement

On comprend très bien cette loi en revenant à notre exemple de la fusée. Si une fusée peut décoller c’est parce qu’elle éjecte du gaz très vite vers le bas. Or, d’après le principe d’action-réaction, le fait d’éjecter du gaz vers le bas va créer une force de sens opposé et de même intensité : la force qui élève la fusée !

 

Ces 3 lois de Newton, énoncées pour la première fois en 1687, sont le fondement de ce qu’on appelle la mécanique Newtonienne. Celle-ci étant la façon selon laquelle Newton décrit les objets en mouvement. Ces lois sont tellement précises et utiles que même plus de 300 ans après, nous les utilisons toujours.

 « Je sais calculer le mouvement des corps pesants, mais pas la folie des foules ». – Newton 

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