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  4. Méthode : Appliquer la réciproque d'un principe d'inertie pour conclure sur un bilan des forces

Appliquer la réciproque d'un principe d'inertie pour conclure sur un bilan des forces Méthode

Sommaire

1Faire le bilan des forces 2Déterminer si le système est isolé 3Faire la somme vectorielle des forces 4Déterminer si le système est pseudo-isolé 5Rappeler le principe d'inertie 6Conclure sur la possible nature du mouvement

Le principe d'inertie (ou première loi de Newton) permet de déduire la nature du mouvement d'un système à partir du bilan des forces extérieures.

Un mobile est tracté sur un plan incliné par une corde selon une force \overrightarrow{T}. Faire le bilan des forces et déterminer si le système est isolé ou pseudo-isolé pour connaître la nature du mouvement.

-
Etape 1

Faire le bilan des forces

On effectue le bilan des forces extérieures qui s'appliquent sur le système étudié.

Pour le système étudié, il y a trois forces en présence :

  • Le poids \overrightarrow{P}
  • La réaction normale du support \overrightarrow{R}
  • La force de traction \overrightarrow{T}
Etape 2

Déterminer si le système est isolé

On détermine d'après le bilan des forces si le système est isolé ou non :

  • Si le bilan des forces est nul, le système est isolé.
  • Si le bilan des forces n'est pas nul, le système n'est pas isolé.

Le bilan des forces n'est pas nul, le système n'est pas isolé.

Etape 3

Faire la somme vectorielle des forces

Dans le cas où le bilan des forces n'est pas nul, on effectue la somme vectorielle de toutes les forces répertoriées composante par composante.

On effectue la somme vectorielle des trois forces en présence :

-

La somme des trois vecteurs donne le vecteur nul : \overrightarrow{0}

Etape 4

Déterminer si le système est pseudo-isolé

On détermine à partir de la somme vectorielle des forces si le système est pseudo-isolé :

  • Si la somme est nulle, le système est pseudo-isolé.
  • Si la somme n'est pas nulle, le système n'est pas pseudo-isolé.

La somme des vecteurs est nulle, donc le système est pseudo-isolé.

Etape 5

Rappeler le principe d'inertie

On rappelle le principe d'inertie : un système isolé ou pseudo-isolé initialement au repos ou en mouvement rectiligne uniforme demeure dans son état.

D'après le principe d'inertie, si un point matériel n'est soumis à aucune force ou s'il est soumis à des forces extérieures qui se compensent, alors il est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.

Etape 6

Conclure sur la possible nature du mouvement

On conclut sur la possible nature du mouvement du système :

  • Si le système est isolé ou pseudo-isolé, alors il a un mouvement rectiligne uniforme ou il est immobile.
  • Si le système n'est ni isolé, ni pseudo-isolé, alors il peut avoir un mouvement autre que rectiligne uniforme.

Compte tenu du principe d'inertie et du fait que le système soit tracté, le mobile est en mouvement rectiligne uniforme.

Voir aussi
  • Cours : La cinématique et la dynamique Newtonienne
  • Formulaire : La cinématique et la dynamique Newtonienne
  • Quiz : La cinématique et la dynamique Newtonienne
  • Méthode : Faire un bilan des forces
  • Méthode : Appliquer le principe d'inertie pour déterminer la nature d'un mouvement
  • Méthode : Représenter le vecteur quantité de mouvement
  • Méthode : Manipuler la relation de la quantité de mouvement
  • Méthode : Appliquer le principe de la conservation de la quantité de mouvement.
  • Méthode : Reconnaître la nature d'un mouvement à partir d'un graphique
  • Méthode : Déterminer les composantes des vecteurs vitesse et accélération à partir de la position
  • Méthode : Déterminer les composantes des vecteurs vitesse et position à partir de l'accélération
  • Méthode : Appliquer la seconde loi de Newton
  • Méthode : Déterminer l'équation de la trajectoire d'un système
  • Méthode : Appliquer la troisième loi de Newton
  • Exercice : Faire un bilan des forces
  • Exercice : Appliquer le principe d'inertie pour déterminer la nature d'un mouvement
  • Exercice : Appliquer la réciproque d'un principe d'inertie pour conclure sur un bilan des forces
  • Exercice : Calculer la norme d'un vecteur vitesse
  • Exercice : Calculer une quantité de mouvement
  • Exercice : Calculer une vitesse ou une masse à partir d'une quantité de mouvement
  • Exercice : Appliquer le principe de la conservation de la quantité de mouvement
  • Exercice : Calculer un vecteur accélération
  • Exercice : Différencier un mouvement rectiligne uniforme d'un mouvement rectiligne uniformément varié
  • Exercice : Reconnaître la nature d'un mouvement à partir d'un graphique
  • Exercice : Déterminer les composantes des vecteurs vitesse et accélération à partir de la position
  • Exercice : Déterminer les composantes des vecteurs vitesse et position à partir de l'accélération
  • Exercice : Appliquer la seconde loi de Newton
  • Exercice : Déterminer l'équation de la trajectoire d'un système
  • Exercice : Appliquer la troisième loi de Newton
  • Problème : Calculer la vitesse d'une balle
  • Problème : Déterminer la vitesse finale après un choc

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