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Les lois de Newton

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Fig. 1.4 Exp´erience avec le rail a ` air. On imagine qu’un dispositif plac´e entre deux plots du rail a ` air g´en`ere une d´etente qui lib`ere les deux plots en les poussant loin l’un de l’autre.

La quantit´e de mouvement

Une grande id´ee, attribu´ee `a Newton, est celle d’associer au mouvement une grandeur vectorielle extensive qui caract´erise l’´etat du mouvement. On (2) appelle cette grandeur quantit´ e de mouvement . Il est impossible, `a ce stade, de r´ealiser pleinement la validit´e de cette d´emarche. La notion de quantit´e de mouvement persistera, en effet, en m´ecanique relativiste et en m´ecanique quantique ! Dans le cadre de la m´ecanique classique, newtonienne, le bien-fond´e de la notion apparaˆıtra bientˆ ot, lorsqu’on verra que la quantit´e de mouvement d’un syst`eme isol´e est conserv´ee. On verra alors, dans des exp´eriences de chocs par exemple, qu’un objet peut transf´erer tout ou partie de sa quantit´e de mouvement ` a un autre. 1.3.1

Premi`ere loi de Newton et r´ef´erentiel d’inertie

La cin´ematique commence par la d´efinition d’un mouvement par rapport ` un r´ef´erentiel. La question se pose naturellement de savoir si n’importe quel a r´ef´erentiel peut ˆetre choisi. La premi`ere loi de Newton, dite loi d’inertie, r´epond a cette question. En effet, elle stipule : ` « Tout corps pers´ev`ere dans l’´etat de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite ` a moins que quelque force n’agisse sur lui et ne le contraigne `a changer d’´etat. » On note que pour Newton, l’absence de force est un concept ´evident. La notion de mouvement uniforme d´epend du r´ef´erentiel choisi. Par d´efinition, on appellera r´ ef´ erentiel d’inertie tout r´ef´erentiel par rapport auquel le principe d’inertie est v´erifi´e. En ce sens, la premi`ere loi est en fait une d´efinition du r´ef´erentiel d’inertie. La nature de l’exp´erience consid´er´ee ou le degr´e de pr´ecision des observations entre en jeu dans l’´evaluation du r´ef´erentiel en tant que r´ef´erentiel d’inertie. Par exemple, si nous voulons d´ecrire un objet lanc´e `a quelques m`etres (2)

En anglais : linear momentum.

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Mecanique 1  

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