Forces, Champs, Energie
Principe fondamental de la dynamique

Définition

Masse (inerte) m d'un point matériel : grandeur scalaire positive ou nulle, constante (ne dépend pas de t), et invariante par changement de référentiel. Unité : kg. La masse caractérise l'inertie du système matériel (incapacité à modifier son état de mouvement).

Note : il existe des phénomènes physiques (chaleur, explosion, ...) qui, par apport d'énergie, peuvent dénaturer le système matériel. Cela se traduit par une variation de la masse m en fonction de t.

Définition

Quantité de mouvement (ou impulsion) d'un point matériel :

Fondamental

PFD (ne se démontre pas) : Dans un référentiel galiléen (R), le mouvement d'un point matériel M de masse soumis à plusieurs forces , satisfait la relation :

Remarque

Lorsque la masse ne varie pas, le PFD s'écrit :

Le problème posé consiste donc à déterminer quelles forces s'appliquent au point M, à s'assurer que le référentiel choisi est galiléen, puis à résoudre les équations du mouvement.

Remarque

Cas particulier : à l'équilibre, et le PFD s'écrit

Définition

Forces : grandeurs vectorielles additives décrivant au niveau macroscopique les interactions entre points. L'effet d'une force est la mise en mouvement du point matériel M ou bien la modification de son mouvement. Unité du module de : N (1 Newton =1 kg.m.s-2).

Les forces associées directement aux quatre interactions fondamentales : interaction gravitationnelle, interaction électromagnétique, interaction faible (radioactivité), interaction forte (cohésion du noyau atomique).

Les forces de contact ou de liaison : résultant des premières, mais généralement modélisées phénoménologiquement (complexité).

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