Fiche de révision : Mouvement et interactions

📋 Plan du Cours

1. Système, référentiel et trajectoire
2. Vitesse et description du mouvement
3. Interactions et forces
4. Poids, masse et pesanteur
5. Bilan des forces et équilibre
6. Lois de Newton
7. Gravitation universelle

📖 1. Système, référentiel et trajectoire

🔑 Notions clés & Définitions

• Système : L’objet ou l’ensemble d’objets que l’on choisit d’étudier selon les besoins de l’expérience ou de la théorie.
• Référentiel : L’objet ou l’ensemble d’objets par rapport auquel on décrit le mouvement.
• Trajectoire : L’ensemble des positions successives occupées par le système au cours de son mouvement.

📝 Points essentiels

• Une trajectoire peut être rectiligne (ligne droite), circulaire (cercle) ou curviligne (courbe).

💡 Astuce mémo

Dans le train, immobile pour le référentiel du train, en mouvement pour celui du quai.

📖 2. Vitesse et description du mouvement

★ À maîtriser

📐 Formule - La vitesse est le rapport entre la distance parcourue et la durée : $v = \frac{d}{\Delta t}$, avec v en m/s, d en m et Δt en s.

Compléments

• Pour une même distance parcourue, la voiture qui met 20 s est plus rapide que celle qui met 40 s.

📖 3. Interactions et forces

🔑 Notions clés & Définitions

• Interaction : Deux systèmes exercent une action l’un sur l’autre.
• Force : L’action mécanique exercée par un système sur un autre, exprimée en newtons (N).

📝 Points essentiels

• Il existe deux types d’interactions : les interactions de contact et les interactions à distance.

• Une force peut :

  • mettre un objet en mouvement
  • modifier sa vitesse
  • modifier sa direction
  • déformer un objet

• Une force est représentée par une flèche caractérisée par son point d’application, sa direction, son sens et sa valeur ou intensité.

📖 4. Poids, masse et pesanteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Poids : La force exercée par un astre sur un objet du fait de la gravitation.

★ À maîtriser

📌 Le poids s’exprime en newtons (N), tandis que la masse s’exprime en kilogrammes (kg).

📐 Formule - Le poids, la masse et l’intensité de pesanteur sont liés par $P = m g$, avec P en N, m en kg et g en N/kg.

Compléments

• Sur Terre, le poids est dirigé verticalement vers le centre de la Terre.

💡 Astuce mémo

Le poids se mesure en newtons ; la masse en kilogrammes.

📖 5. Bilan des forces et équilibre

🔑 Notions clés & Définitions

• Frottements : Des forces qui apparaissent lors d’un contact entre deux systèmes.

★ À maîtriser

• Le livre posé sur une table subit le poids exercé par la Terre et la réaction du support exercée par la table.

📌 Lorsqu’un objet est immobile, les forces qui s’exercent sur lui se compensent ; dans l’exemple du cours, le poids P et la tension T sont égaux.

Compléments

• Une corde, un câble ou un fil peut exercer une force de tension sur un objet.

💡 Astuce mémo

Forces qui se compensent → mouvement inchangé.

📖 6. Lois de Newton

★ À maîtriser

📌 Selon la troisième loi de Newton, si un système A exerce une force sur un système B, B exerce sur A une force de même norme et de même direction, mais de sens opposé.

📌 Le principe d’inertie affirme que si les forces exercées sur un système se compensent, son mouvement ne change pas.

• Le principe fondamental de la dynamique indique qu’une force plus grande produit une accélération plus grande, tandis qu’une masse plus grande rend l’objet plus difficile à accélérer.

Compléments

• La troisième loi de Newton s’applique aux forces de contact comme aux forces à distance, que les systèmes soient au repos ou en mouvement.

• Une voiture roulant à vitesse constante sur une autoroute illustre le principe d’inertie lorsque la poussée du moteur compense les frottements et la résistance de l’air.

• À force identique, un chariot vide accélère davantage qu’un chariot chargé.

📖 7. Gravitation universelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Gravitation : Une interaction correspondant à l’attraction mutuelle de deux corps l’un sur l’autre et constituant une action à distance.

📝 Points essentiels

• Les forces gravitationnelles exercées mutuellement par deux corps ont la même direction et la même intensité, mais des sens opposés.

📐 Formule - La force gravitationnelle entre deux points matériels de masses mA et mB, séparés par une distance r, s’écrit $F = G\frac{m_A m_B}{r^2}$, avec F en N, les masses en kg, r en m et G la constante gravitationnelle.