| Dynamique La troisième loi de Newton Cliquez ici pour la version Word de ce document |
| La troisième loi de Newton peut s'énoncer
ainsi,
Les forces mutuelles que deux corps en interaction exercent l'un sur l'autre sont de même grandeur et de sens opposés. La situation qui suit illustre le lien qui existe entre les forces s'exerçant entre deux chariots en contact l'un avec l'autre. Deux chariots de masses m1 et m2 se déplacent vers la droite sous l'effet d'une force horizontale F appliquée sur le chariot de masse m1. Seules les forces dirigées selon l'axe x sont considérées. Les forces dirigées selon la verticale (les poids et forces normales) s'annulent mutuellement. Le frottement de roulement est considéré négligeable. (a) Considérons les forces appliquées à l'ensemble.
En appliquant la deuxième loi de Newton sur l'ensemble des deux chariots (de masse m1+ m2 ). (1) SFx = F = ( m1+ m2 ) ax On peut donc exprimer l'accélération de l'ensemble des deux chariots comme étant (2) ax = F / ( m1+ m2 ) (b) Considérons les forces appliquées à la masse m2.
La force F21 est la force exercée sur le chariot de masse m2 par le chariot de masse m1. En appliquant la deuxième loi de Newton sur le chariot de masse m2 . (3) SFx = F21 = m2 ax2 (c) Considérons les forces appliquées à la masse m1.
La force F12 est la force exercée sur le chariot de masse m1 par le chariot de masse m2. Cette force doit être orientée dans le sens contraire à celui de la force F21 . En appliquant la deuxième loi de Newton sur le chariot de masse m1. (4) SFx = F - F12 = m1 ax1 Quel est le lien entre les forces mutuelles qu'exercent les chariots l'un sur l'autre? Puisque ax1 = ax2 = ax L'addition des équations (3) et (4) donne F - F12 + F21 = ( m1+ m2 ) ax Puisque (1) F = ( m1+ m2 ) ax On obtient que F12 = F21 Question : Réponses : (a) 6,0 N (b) 9,0 N |
