Le principe d'inertie - Maxicours

Le principe d'inertie

Objectifs
  • Définir le principe d’inertie.
  • Savoir exploiter le principe d’inertie ou sa contraposée pour en déduire des informations, soit sur la nature du mouvement d’un point, soit sur les forces.
Points clés
  • Le principe d’inertie peut s’énoncer de plusieurs façons. Dans un référentiel galiléen :
    • si les forces qui modélisent les actions mécaniques qui s’appliquent sur un système se compensent, alors ce système est soit immobile () soit en mouvement rectiligne uniforme ( est un vecteur constant) ;
    • si le système est soit immobile () soit en mouvement rectiligne uniforme ( est un vecteur constant), alors les forces qui modélisent les actions mécaniques qui s’appliquent sur ce système se compensent.
  • La contraposée du principe d’inertie peut s’énoncer de plusieurs façons. Dans un référentiel galiléen :
    • si les forces qui modélisent les actions mécaniques qui s’appliquent sur un système ne se compensent pas, alors ce système n’est ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme ( varie) ;
    • si le système n’est ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme, alors les forces qui modélisent les actions mécaniques qui s’appliquent sur ce système ne se compensent pas.
Pour bien comprendre
  • Modèle du point matériel
  • Les forces qui s’exercent sur un système
  • Mouvement rectiligne uniforme
1. Le principe d'inertie

Un palet de hockey est modélisé par un point matériel qui est son centre d’inertie (ou centre de gravité) G. Il glisse sur la glace. Il est soumis à deux forces (son poids  et la réaction  du support) qui se compensent, c’est-à-dire que leur somme vectorielle est nulle.


Palet de hockey sur lequel deux forces (le poids et la réaction du support) se compensent

Le point matériel G est en mouvement rectiligne uniforme, c’est-à-dire que son vecteur vitesse est constant.

Ces constatations confirment le principe d’inertie énoncé par Newton en 1686 :

« Dans un référentiel galiléen, lorsque les forces qui s’exercent sur un système se compensent, ce système est soit immobile soit en mouvement rectiligne uniforme :  où  est un vecteur constant. »

La réciproque est vraie :

« Dans un référentiel galiléen, si le système est soit immobile soit en mouvement rectiligne uniforme, c’est-à-dire si ou si  est un vecteur constant, alors les forces qui s’exercent sur lui se compensent. »
Exemple
Un train, modélisé par son centre de gravité G, roule à vitesse constante en ligne droite. D’après le principe d’inertie, les forces qui s’exercent sur lui se compensent.
Remarques
  • Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel le principe de l’inertie s’applique. On peut supposer le référentiel terrestre comme un référentiel galiléen.
  • Le principe d’inertie peut s’appliquer au système ou au centre de gravité.
2. La contraposée du principe d'inertie
En revanche, dans un référentiel galiléen, si un système n’est ni immobile, ni en mouvement rectiligne uniforme, alors les forces qui s’exercent sur lui ne se compensent pas.

Point matériel pour lequel les forces exercées sur lui ne se compensent pas

La réciproque est vraie :

« Dans un référentiel galiléen, si les forces qui s’exercent sur un système ne se compensent pas, alors le système n’est ni immobile, ni en mouvement rectiligne uniforme. »
Exemple
Une bille lâchée sans vitesse initiale, qui tombe en chute libre, n’est soumise qu’à son poids (on néglige les frottements) ; aucune autre force n’est présente pour compenser le poids.

Son mouvement est rectiligne, mais il n’est pas uniforme, il est accéléré.

Vous avez déjà mis une note à ce cours.

Découvrez les autres cours offerts par Maxicours !

Découvrez Maxicours

Comment as-tu trouvé ce cours ?

Évalue ce cours !

 

Des profs en ligne

quote blanc icon

Découvrez Maxicours

Exerce toi en t’abonnant

Des profs en ligne

  • 6j/7 de 17 h à 20 h
  • Par chat, audio, vidéo
  • Sur les matières principales

Des ressources riches

  • Fiches, vidéos de cours
  • Exercices & corrigés
  • Modules de révisions Bac et Brevet

Des outils ludiques

  • Coach virtuel
  • Quiz interactifs
  • Planning de révision

Des tableaux de bord

  • Suivi de la progression
  • Score d’assiduité
  • Un compte Parent

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de Cookies ou autres traceurs pour améliorer et personnaliser votre navigation sur le site, réaliser des statistiques et mesures d'audiences, vous proposer des produits et services ciblés et adaptés à vos centres d'intérêt et vous offrir des fonctionnalités relatives aux réseaux et médias sociaux.