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Première loi de Newton


La force est liée au mouvement.

Imaginez un bloc de bois posé sur une table. Ce bloc a tendance à rester au repos, sauf si "quelque chose" le met en mouvement.

Ce «quelque chose» est l'action d'un force. Imaginez que le bloc soit mis en mouvement avec l'application momentanée d'une force horizontale. Le bloc se déplace pendant un certain espace et s'arrête à nouveau.

Si le bloc et la table sont poncés jusqu'à ce qu'ils soient lisses, l'application de la même force lui permettra de se déplacer pour un plus grand espace avant de s'arrêter.

Si finalement de l'huile de lubrification est passée sur la table, le bloc glissera encore plus loin.

Ces preuves nous indiquent pourquoi le bloc s'arrête. Il s'arrête grâce à son interaction entre sa surface et la table, qui provient de la rugosité des deux surfaces qui se raclent au fur et à mesure du déplacement du bloc. Cette interaction est une friction.. Lorsque les surfaces sont poncées et lubrifiées, le frottement n'est pas complètement éliminé mais est considérablement réduit. Un autre facteur qui s'oppose au mouvement des blocs est la résistance à l'air.

Et s'il était possible d'éliminer complètement la résistance à l'air et la friction, qu'arriverait-il au bloc une fois qu'il serait mis en mouvement?

La réponse à cette question par Isaac Newton Au XVIIe siècle, qui est toujours considéré comme valable par les scientifiques aujourd'hui, c'est que le corps resterait en mouvement rectiligne (et en ligne droite) et uniforme (à vitesse constante), pour toujours.

Avez-vous trouvé cela étrange?

La situation de mouvement perpétuel ne nous semble pas évidente car nous vivons sur une planète où il y a au moins deux facteurs qui rendent l'analyse des mouvements difficile: la résistance à l'air et la friction.

Imaginez qu'il était possible pour un astronaute dans un espace lointain d'être loin de tout corps céleste. S'il appliquait une force sur une balle pour la mettre en mouvement, la balle, exempte de résistance à l'air et de frottement avec d'autres corps, continuerait pour toujours un mouvement rectiligne uniforme.

La première loi de Newton, ou principe d'inertie, peut être énoncée comme suit:

Un corps au repos a tendance à rester au repos à moins qu'une force résultante n'agisse sur lui. Et un corps qui est en mouvement rectiligne et uniforme a tendance à rester en mouvement rectiligne uniforme à moins qu'une force résultante n'agisse sur lui.

Que l'état de repos soit une tendance naturelle et qu'il ne soit modifié que par l'application d'une force est une déclaration relativement facile à accepter, car elle est en accord avec de nombreuses observations quotidiennes. La grande innovation de la première loi de Newton est de considérer le mouvement droit et uniforme comme un état équivalent au repos, et d'affirmer, par conséquent, que cet état ne peut également être modifié que par l'action d'une force résultante.

Un corps offre toujours une résistance à l'altération dans son état de repos ou à un mouvement uniforme et rectiligne. Cette résistance est appelée l'inertie et est une caractéristique des corps. Chaque corps a sa propre inertie, et comme nous le verrons plus loin, la masse corporelle est la mesure de l'inertie de ce corps.

Pour illustrer: Lorsqu'une voiture démarre, les corps à l'intérieur sont retirés. Au freinage, projeté vers l'avant.