principe d'inertie ou PDF?

Répondre

Messages : 0

Enregistré le : 31 janv. 2020 18:20

Classe : PCSI

principe d'inertie ou PDF?

Message par txex » 23 févr. 2021 21:07

Bonsoir à tous!

J'ai une question de meca, je ne comprends pas bien dans quel cas utiliser le principe d'inertie ou le PFD ?
est-ce que c'est quand la vitesse est constante ? mais dans le cours, c'est appelé PFD à l'équilibre, est-ce similaire ?

Merci à tous!
Bonne soirée

Messages : 0

Enregistré le : 08 juin 2015 17:40

Classe : Décadent

Re: principe d'inertie ou PDF?

Message par donniedark » 24 févr. 2021 21:07

Formellement la première (principe d'inertie) et la deuxième loi de Newton (PFD) ont des statuts très différents :
La première loi de Newton est un principe axiomatique de définition des référentiels galiléens, ce qui peut être vu avec la formulation moderne : Il existe des référentiels privilégiés, appelés référentiels galiléens, tels que selon ces référentiels un point matériel isolé (soumis à aucune force) perdure (dans son état de repos ou) dans son mouvement de translation rectiligne uniforme.
Une fois qu'on a défini ce qu'est un référentiel galiléen, on peut énoncer la loi fondamentale régissant la mécanique qu'est le PFD, qui est valable dans un référentiel galiléen.

Avec ceci en poche on peut regarder 3 situations physiques particulières :

Si je suis en présence d'un point matériel isolé (où strictement il n'y a aucune force) alors, par définition dans un référentiel galiléen, il est en translation rectiligne uniforme, c'est le principe d'inertie. Mais on peut également utiliser la deuxième loi : comme le système est isolé toutes les forces sont individuellement nulles et l'impulsion est conservée au cours du temps -> les deux lois sont compatibles, c'est la moindre des choses !

Si on considère un point matériel pseudo-isolé (il y a des forces mais leur somme est nulle), on ne peut appliquer que le PFD puisque le système n'est pas isolé, et il donne la même conclusion que précédemment.

Si maintenant je prends les choses un peu à l'envers et que je considère un point matériel en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen mais que je ne connais pas les éventuelles forces appliquées, tout ce que je peux faire c'est prendre le PFD et conclure que le somme des forces appliquées au point est nulle ; c'est ce qu'on appelle en mécanique des solides le principe fondamental de la statique. Elles peuvent être individuellement exactement nulles et dans ce cas là le système est isolé, mais comme je ne le suppose pas a priori je ne peux pas utiliser le principe d'inertie.

Pour un cas général où les forces ne se compensent pas, évidemment c'est le PFD que tu utilises.

Bref, en pratique tu utilises toujours le PFD, mais pour un système isolé le principe d'inertie peut etre invoqué également.
Agrégé de Physique, colleur en PCSI.
2020-2021 : M2 ICFP Physique Théorique -- ENS Ulm

Messages : 0

Enregistré le : 31 janv. 2020 18:20

Classe : PCSI

Re: principe d'inertie ou PDF?

Message par txex » 26 févr. 2021 19:06

Merci beaucoup!!

Répondre