Exemples concrets

10 exemples concrets de la première loi de Newton (inertie)

Un objet continue à vitesse constante à moins qu'une force externe nette n'agisse sur lui.

  1. Réservez sur une table. La gravité tire vers le bas ; la force normale de la table augmente. Avec une force nette nulle, le livre reste au repos.
  2. Un passager fait une embardée lorsqu'une voiture freine. La voiture décélère à cause du frottement du freinage ; le passager n'a aucune force horizontale sur lui (jusqu'à ce que la ceinture de sécurité agisse), donc par inertie il continue d'avancer.
  3. Nappe tirée rapidement. La brève impulsion de friction sur la vaisselle est faible par rapport à son inertie, de sorte qu'elle bouge à peine pendant que le torchon est retiré.
  4. Pièce de monnaie sur une carte au-dessus d'un verre. Faire glisser la carte sur le côté ne donne à la pièce qu'une brève force de friction ; la pièce tombe presque directement dans le verre.
  5. Astronaute flottant à l'intérieur de l'ISS. En chute libre, l'astronaute et la capsule tombent ensemble ; par rapport à la capsule, il n'y a pas de force nette, donc l'astronaute dérive en ligne droite à vitesse constante.
  6. Rondelle de hockey sur glace lisse. Les frottements sont proches de zéro. Après une poussée, la rondelle glisse presque en ligne droite à une vitesse presque constante.
  7. Vaisseau spatial naviguant entre les planètes. Loin de toute étoile, moteurs éteints, l'engin maintient sa vitesse pendant des années ; pas de force nette, pas d'accélération.
  8. Ceintures de sécurité lors d'un arrêt soudain. Le châssis de la voiture s'arrête grâce à la force de freinage. Le passager n'a pas de force équivalente jusqu'à ce que la ceinture la lui fournisse.
  9. Balle qui roule sur un sol plat et qui finit par s'arrêter. L’inertie le maintiendrait en marche pour toujours ; dans la vie réelle, la friction de roulement et la traînée d'air suppriment lentement l'élan, de sorte que la balle décélère.
  10. Yo-yo au bout de sa ficelle. La tension des cordes fournit la force centripète ; retirez-le (coupez la ficelle) et le yoyo s'envole tangentiellement en ligne droite.

Où les étudiants se trompent

La première loi de Newton n'est valable que dans les référentiels inertiels. Dans un cadre non inertiel (voiture en accélération, carrousel en rotation), les objets semblent accélérer sans force réelle — ces « pseudo-forces » sont un artefact du cadre.

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