📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Référentiel galiléen : Référentiel où le principe d'inertie est vérifié.
- Seconde loi de Newton : Dans un référentiel galiléen, la somme des forces extérieures appliquées à un solide est égale au produit de sa masse par son vecteur accélération : $\sum \vec{F}_{ext} = m \cdot \vec{a}_G$.
- Vecteur accélération : $\vec{a}_G = \frac{d\vec{v}_G}{dt}$.
- Vecteur vitesse : $\vec{v}_G = \frac{d\vec{OG}}{dt}$.
Méthodes à maîtriser
- Bilan des forces : Identifier toutes les forces agissant sur le système.
- Choix du repère : Choisir un repère orthonormé adapté au mouvement (souvent $(O, \vec{i}, \vec{j})$).
- Projection : Projeter la relation vectorielle sur les axes du repère pour obtenir les équations différentielles.
- Intégration : Intégrer les équations de l'accélération pour obtenir la vitesse, puis la position, en utilisant les conditions initiales ($v_0$ et $x_0$).
Exemples corrigés
Exemple : Chute libre sans vitesse initiale. $\sum \vec{F} = \vec{P} = m\vec{a} \implies m\vec{g} = m\vec{a} \implies \vec{a} = \vec{g}$. Sur l'axe vertical $Oz$ : $a_z = g$. $v_z(t) = g \cdot t + v_{0z} = g \cdot t$. $z(t) = \frac{1}{2} g \cdot t^2 + z_0$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de préciser le référentiel.
- Se tromper dans le signe lors de la projection des forces (ex: $P$ vers le bas, axe vers le haut).
- Oublier les constantes d'intégration lors du passage de $a$ à $v$ et de $v$ à $x$.
- Confondre le poids $\vec{P} = m\vec{g}$ avec la masse $m$.