CHAPITRE 2 : LES LOIS DU MOUVEMENT DE NEWTON (LA DYNAMIQUE )

I. Les référentiels

1. Référentiel galiléen

Définition : Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel le principe de l’inertie et la relation fondamentale de la dynamique est applicable. Ce référentiel est fixe.

2. Référentiel héliocentrique ou référentiel de COPERNIC

Le référentiel galiléen par excellence est le référentiel de Copernic encore appelé référentiel héliocentrique. Un référentiel de Copernic ou héliocentrique est un référentiel constitué du centre du soleil  comme origine et de trois directions fixes allant du centre du soleil vers trois étoiles lointaines supposés fixes. On utilise ce référentiel pour étudier le mouvement des planètes.

3. Référentiel géocentrique ou référentiel de CORIOLIS

Le référentiel de CORIOLIS est un référentiel dans lequel tout repère a pour origine le centre de la Terre et dont les trois axes sont parallèles à ceux du repère de COPERNIC. Le référentiel de CORIOLIS n’est pas rigoureusement  galiléen mais on l’admet comme tel si on est dans un espace très proche de la Terre pendant une courte durée.

4. Référentiel terrestre

Ce référentiel est lié à la Terre. Il n’est pas galiléen. Mais pour l’étude des mouvements de courtes durées couvrant de faibles distances à la surface de la Terre, on le considère comme galiléen  

II. Les lois de Newton

 

III.  Comment résoudre un problème de la dynamique ?

1.Étapes essentielles à suivre.

Pour résoudre un problème de dynamique, nous conseillons la démarche suivante : a. Délimiter avec précision le système à étudier en considérant successivement chacune de ses parties. b. Choisir le référentiel d’étude. Celui-ci doit être Galiléen si on veut appliquer la R.F.D. ou le théorème de l’énergie cinétique. c. Faire sur un schéma clair le bilan des forces extérieures appliquées au système. d. Appliquer dans le référentiel Galiléen choisi, la R.F.D. ou le théorème de l’énergie cinétique. e. Exploiter cette relation. Si elle est vectorielle, on l’utilise en projetant les vecteurs sur un système d’axes orthonormés. f. En déduire les conséquences cinématiques : * La R.F.D. permet de calculer l’accélération aG . Il faut alors tenir compte des conditions initiales et chercher les primitives successives de l’accélération pour obtenir la vitesse, les équations horaires et l’équation de la trajectoire du centre d’inertie G ; *Le théorème de l’énergie cinétique permet de calculer directement la vitesse du centre d’inertie                
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