Isaac Newton, l’un des plus grands physiciens de l’histoire, a formulé trois lois fondamentales du mouvement. Ces lois expliquent la relation entre la force, le mouvement et le comportement des objets dans l’espace.
1. La Première Loi de Newton – le principe d’inertie
Un objet en mouvement reste en mouvement et un objet au repos reste au repos à moins qu’une force extérieure n’agisse sur lui.
Expérience: une balle qui roule
Posez une balle à terre : elle reste immobile car les deux forces qui s’appliquent sur elle s’annulent (la gravité et la réaction du sol). Il vous faut lui donner une poussée initiale, c’est-à-dire lui appliquer une force, pour qu’elle roule (elle est alors soumise à une accélération). S’il n’y avait pas les forces de frottement du sol pour la ralentir, la balle continuerait indéfiniment à avancer – à vitesse constante (en mouvement rectiligne uniforme).
L’inertie est la tendance qu’un corps possède à garder son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme.
2. La Deuxième Loi de Newton – Loi fondamentale de la dynamique
La force appliquée sur un objet est égale à la masse de cet objet multipliée par son accélération.
Expérience: boule de pétanque et balle en mousse
Appliquez une force identique (par exemple via un élastique tendu) à la boule de pétanque et à la balle en mousse : laquelle accélérera le plus ? Si vous souhaitez obtenir de la boule de pétanque qu’elle accélère autant que la balle en mousse, il vous faudra lui appliquer une force bien supérieure !
3. La Troisième Loi de Newton – Loi de l’action et de la réaction
Pour chaque action, il existe une réaction égale et opposée.
Expérience: Ballon et air
Fixez à un fil tendu un ballon de baudruche gonflé (pincez l’embout du ballon avec vos doigts), puis laissez-le partir. Vous observerez qu’il se déplace dans la direction opposée au jet d’air qui s’échappe. L’action est l’air s’échappant du ballon, et la réaction est le mouvement du ballon dans la direction opposée.
En comprenant et en expérimentant ces lois, nous pouvons mieux appréhender les principes fondamentaux qui régissent le mouvement des objets dans notre univers.