Séance de cours

Cadres de rotation uniforme et de référence inertielle

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Description

Cette séance de cours traite d'exemples de cadres de référence en rotation uniforme, tels qu'un cadre de référence carrousel et inertiel. Il couvre le concept de cadres de référence galiléens et non galiliens, les forces dans les cadres de référence inertiels et accélérés, et la deuxième loi de Newton. La séance de cours explore également les forces dans un pendule dans une voiture s'accélérant constamment, la gravité apparente, et les forces dans un plan incliné s'accélérant vers la gauche. Elle se termine par l'application de la deuxième loi de Newton dans différents scénarios.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Théorie de la relativité: Relativité restreinte

Concepts associés (32)

Référentiel galiléen

En physique, un référentiel galiléen (nommé ainsi en hommage à Galilée), ou inertiel, se définit comme un référentiel dans lequel le principe d'inertie (première loi de Newton) est vérifié, c'est-à-dire que tout corps ponctuel libre (i. e. sur lequel ne s’exerce aucune force ou sur lequel la résultante des forces est nulle) est en mouvement de translation rectiligne uniforme, ou au repos (qui est un cas particulier de mouvement rectiligne uniforme). Par suite, la vitesse du corps est constante (au cours du temps) en direction et en norme.

Référentiel (physique)

En physique, il est impossible de définir une position ou un mouvement par rapport à l'espace « vide ». Un référentiel est un solide (un ensemble de points fixes entre eux) par rapport auquel on repère une position ou un mouvement. Un dispositif servant d'horloge est également nécessaire pour pouvoir qualifier le mouvement et définir la notion de vitesse. Un exemple classique de référentiel est le référentiel terrestre qui est lié à la Terre.

Lois du mouvement de Newton

Les sont un ensemble de principes à la base de la grande théorie de Newton sur le mouvement des corps, appelée mécanique newtonienne ou mécanique classique. À ces lois générales du mouvement, Newton a ajouté la loi de la gravitation universelle permettant d'expliquer aussi bien la chute des corps que le mouvement de la Lune autour de la Terre. Elles sont énoncées pour la première fois dans son ouvrage Philosophiae naturalis principia mathematica en .

Force d'inertie

Une force d'inertie, ou inertielle, ou force fictive, ou pseudo-force est une force apparente qui agit sur les masses lorsqu'elles sont observées à partir d'un référentiel non inertiel, autrement dit depuis un point de vue en mouvement accéléré (en translation ou en rotation). La force d'inertie est donc une résistance opposée au mouvement par un corps, grâce à sa masse. L'équation fondamentale de la dynamique, dans la formulation initiale donnée par Newton, est valable uniquement dans des référentiels inertiels (dits aussi galiléens).

Référentiel non inertiel

Un référentiel non inertiel, ou non galiléen, est un référentiel qui ne vérifie pas les conditions nécessaires pour être inertiel (galiléen). Les deux premières lois du mouvement de Newton n'y sont vérifiées qu'en invoquant des forces supplémentaires appelées forces d'inertie, souvent qualifiées de « fictives », qui sont dues au mouvement accéléré du référentiel par rapport à un référentiel inertiel. Dans un référentiel inertiel, un corps ponctuel libre de toute influence a un mouvement inertiel qui suit un mouvement rectiligne uniforme.

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Séances de cours associées (64)

Mouvement Rectiligne Uniforme: Carrousel

Explore le mouvement rectiligne uniforme sur un carrousel, y compris la force de Coriolis et les forces d'inertie.

Forces dans les cadres accélérés

Explore la mécanique dans les cadres accélérés, mettant l'accent sur les forces d'inertie et leurs effets sur le mouvement.

Forces inertielles et cadres de référence

Explore les forces d'inertie, les cadres de référence, les lois de Newton et le poids apparent dans un ascenseur accéléré.

Cadres de référence et contraintes non inertiels

Couvre les cadres de référence non inertiels, les contraintes et les systèmes continus, y compris la vitesse angulaire, l'accélération linéaire et rotationnelle, et la modélisation des manèges, des cordes et des poulies.

Dynamique dans les cadres accélérés : Force de Coriolis

Explore la dynamique dans les cadres accélérés, en mettant l'accent sur les effets de la force de Coriolis sur les objets en mouvement et les systèmes météorologiques.

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Concepts associés (32)

Référentiel galiléen

Référentiel (physique)

Lois du mouvement de Newton

Force d'inertie

Référentiel non inertiel

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