Le principe dinertie. Solide pseudo-isolé Un solide pseudo-isolé est soumis à des forces F 1, F...
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Le principe d’inertie
Solide pseudo-isoléUn solide pseudo-isolé est soumis à des forces F1, F2, F3 … qui se compensent à chaque instant :
F = F1 + F2 + F3 + … = 0
La somme des forces qui agissent sur celui-ci est nulle
F1
F2
F3
F1+F2+F3 =0
Le principe d’inertie
F1
F2
F3
F1+F2+F3 =0
Vg = constante
Dans un référentiel galiléen, le vecteur vitesse Vg du centre d’inertie d’un solide isolé ou pseudo-isolé est un vecteur constant
Son mouvement sera soit nul ou rectiligne uniforme suivant les conditions initiales
Le mobile autoporteur est pseudo-isolé car le mouvement de son centre d’inertie par rapport à la table est rectiligne et uniforme, ce qui n’est pas
le cas du point en périphérie de l’objet
Réciproque
Réciproquement, si dans un référentiel galiléen, le vecteur vitesse d’un solide est constant, alors le solide est pseudo –isolé; la somme des forces qui lui sont appliquées est nulle.Vg est un vecteur constant, alors 0
F
Si la somme des forces n’est pas nulle
Dans ce cas la vitesse du centre d’inertie n’est plus constante, le mouvement du centre d’inertie ne sera plus rectiligne uniforme ou nul; dans ce cas on remarquera que :
VG et le vecteur F, ont même sens et même direction
V2
V4
V3 = V4 – V2 V3
Chute d’une bille (sans vitesse initiale)
Étude cinématique
Chute libre étude dynamique
P
Le poids est la seule force qui s’exerce sur la bille
•Direction : verticale
•Sens : vers le bas
•Valeur : m.g
On remarque que la somme des forces qui agissent sur la bille ( ici P) et V ont même sens et même direction
Dans le cas d’une chute libre avec vitesse initiale, seule la composante verticale ( car le poids seule force qui agit est verticale) de la vitesse est modifiée, le solide gardera la composante horizontale constante.
Chute libre avec vitesse initiale
Exemple
Conséquence de ce qui a été vu précédemment le colis suit l’avion si nous négligeons la résistance de l’air.
Plan incliné (Sans frottement)
La vitesse du mobile augmente
DvG est parallèle à la somme des forces
La somme des forces est parallèle à l’axe Gx’
Le canon à bananes est dirigé exactement dans la direction de la bouche du singe, la pesanteur est négligée
Sans pesanteur
Avec pesanteur et une vitesse initiale élevée
Pour attraper la banane, le singe doit se laisser tomber, sinon le banane passe sous lui, comme la vitesse initiale est grande il l’attrape en début de chute
Avec pesanteur et une vitesse initiale faible
Le singe attrape la banane en fin de course en se laissant tomber ( en cas de vitesse initiale trop faible la banane n’atteindrait pas le singe)
Tir tendu
Pour palier les effets de la
pesanteur, le tireur augmente
l’angle de départ, en se
laissant tomber le singe rate la
banane
FIN