Modéliser une action exercée sur un objet par une force caractérisée par une direction, un sens et une valeur

Rappels : Pour caractériser un mouvement, il faut préciser :

• Sa trajectoire (rectiligne, circulaire ou curviligne)
• Son profil de vitesse (uniforme, accéléré ou décéléré)

Pour analyser la trajectoire d’un mobile, il est possible de réaliser une chronophotographie qui pointe la position du mobile à intervalles de temps réguliers.

La vitesse est la distance parcourue pendant une certaine durée. Elle est donnée en mètres par secondes par la formule suivante :

$\fbox {v = d / t}$

Avec la distance $\rm d$ en mètres et la durée $\rm t$ en secondes.

Il est possible de représenter la vitesse d’un mobile grâce à un segment fléché, d’une direction tangente à la trajectoire, dans le sens du mouvement et d’une valeur égale à la vitesse.

D’après Newton, la loi de la gravitation universelle s'énonce ainsi : « deux points matériels de masse $\rm m_A$ et $\rm m_B$ exercent l'un sur l'autre une force attractive directement proportionnelle aux masses et inversement proportionnelle au carré de la distance r les séparant ».

Quelques points remarquables :

• La Terre attire la Lune avec la même intensité que la Lune attire la Terre
• La force qu’exerce la Terre sur la Lune a pour point d’application le centre de la Lune (et non le centre de la Terre)
• On prend la distance entre les deux centres de gravité et non de croute à croute.

Formule

$F_{A / B}=F_{B / A}=G \displaystyle \frac{m(A) \times m(B)}{d^{2}}$ (à ne pas connaître par cœur)

Cette loi s’applique à tout corps ayant une masse (du petit pois aux astres célestes), et explique les marées et les mouvements du système solaire par exemple.