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Première loi de Newton : Quizz

Transcription de la vidéo

alors maintenant qu'on en connaît un peu plus sur cette première loi de newton et ben on va faire un petit quizz ici on va s'intéresser aux énoncés que j'ai écris ici avec la question suivante est ce que ces propositions sont vraies ou fausses donc la première proposition elle est ici si la résultante des forces appliquées à un objet nuls alors son vecteur vitesse et constant donc là on parle bien de vecteurs vitesse deuxième affirmation appliquer une somme de force n'ont nulle sur un objet modifie systématiquement la norme de la vitesse de cet objet troisième affirmation la raison pour laquelle les objets en mouvement finissent par s'arrêter dans la vie de tous les jours c'est parce que la résultante des forces sur ces objets et non nul et enfin dernière affirmation appliquer une somme de force n'ont nulle sur un objet modifie toujours la direction de son mouvement alors dans l'ordre on va s'attaquer à la première phrase si la résultante des forces appliquées à un objet nuls donc on a bien une résultante qui est nul alors son vecteur vitesse et constant donc attention on parle de vecteurs constant ça veut dire à la fois la norme donc la valeur de la vitesse la valeur numérique et la direction eh bien là c'est exactement en fait une reformulation de cette première loi newton donc par exemple on peut penser à un objet dans l'espace lointain qui à une certaine vitesse donc une direction est énorme et cet objet est cet objet est soumis absolument aucune force il va continuer dans son mouvement avec le même vecteur vitesse de la même façon si j'avais deux forces qui s'appliquait de part et d'autre de cet objet complètement égal pour ce qui est de la norme mais opposé en direction alors la résultante c'est à dire la somme vectorielle de ces deux forces seraient nulles auquel cas l'objet continuerait exactement avec le même vecteur vitesse la même direction et la même norme donc c'est simplement cette première phrase une reformulation de la première loi newton effectivement si la résultante défense appliquée un objet nuls alors son vecteur vitesse et constant on peut valider cette première phrase deuxième proposition appliquer une somme de force n'ont nulle sur un objet modifie systématiquement je souligne systématiquement la norme de la vitesse de cet objet alors si on avait remplacé normes de la vitesse par vitesse alors cette phrase serait vrai mais là on parle bien de la valeur de la vitesse de la valeur de la norme du vecteur vitesse est donc là on peut trouver des contre exemples on peut imaginer par exemple quelqu'un qui fait du patin à glace voilà je vais représenter par un point qui se déplace avec un certain vecteur vitesse dans cette direction à gauche ok donc cette personne arrivé à un certain endroit de la patinoire à se saisir par exemple d'un poteau d'un piqué planque planté dans la glace ici et va commencer a du coup d'écrire une trajectoire circulaire et va lâcher ce poteau où ce pic est arrivé par exemple à 180 degrés donc je redessine mon point ici voilà et son vecteur vitesse donc la situation par exemple de quelqu'un qui fait du patin à glace s'accroche à un moment donné à un poteau se laisse tourner et lâche le poteau en repartant dans l'autre sens et dans cette situation est typiquement un contre exemple si on admet ici que par exemple il y a aucune pertes par frottement donc ici c'est le bras de notre patineurs et que le cette rotation autour du poteau n'engendre aucune perte à ce moment là qu'est ce qu'on a changé n'a changé bien sûr la direction et le sens de ce vecteur vitesse mais on n'a pas nécessairement changer la norme donc qu'est-ce qui s'est passé dans cette scène que je précise c'est bien vu de dessus la tête le bras et le bonhomme qui tourne autour d'un poteau qu'est ce qui s'est passé pour le vecteur vitesse et ben on a changé la direction et le sens mais pas nécessairement la norme si on admet qu'il n'y a pas eu de pertes par frottement lors de cette étape de rotation donc si on admet l'absence de frottement durant cette transition durant cette rotation alors le vecteur vitesse assange a changé en direction et en ce sens mais pas nécessairement en norme est donc en fait la force de tension qui engendre ce mouvement de rotation c'est une force non compensés donc la somme des forces et non nul mais elle a changé que la direction et le sens de ce patineur et non pas sa vitesse non pas la norme de sa vitesse plus tôt on peut penser aussi à un deuxième exemple assez simple c'est l'exemple du satellite si on imagine qu'on a un satellite ici en orbite par exemple autour de la terre on verra un petit peu plus loin dans ce court que on a effectivement la force de gravitation orienté vers le centre de la terre qui s'exerce sur ce satellite alors que par exemple sa vitesse et suit cette direction donc si on n'avait pas cette force de gravitation va le satellite continuerait simplement sa trajectoire en suivant par exemple c'est pointillés mais ce qui se passe c'est que la force de gravitation va dévier sa trajectoire donc par exemple à l'instant suivant on va trouver le satellite ici avec un vecteur vitesse qui va être la somme de ces deux forces en fait donc qui sera un peu modifié alors bon grosso modo ça va donner quelque chose comme ça avec toujours la force de gravitation qui s'exerce dessus et donc le satellite c'est l'exemple de l'objet sur lequel s'applique une somme de force n'ont nulle puisqu'on à la gravitation qui n'est pas compensée et donc le vecteur vitesse change puisque la direction change mais la norme de la vitesse la valeur de la vitesse ll reste bien sûr identique du coup cette phrase appliquer une somme de force n'ont nulle sur un objet modifie systématiquement la norme de la vitesse de cet objet ça c'est quelque chose de faux on va le marquer ici faux puisqu'on a vu là dans ces deux exemples que ça peut simplement modifier le vecteur vitesse à savoir la direction de la vitesse et pas nécessairement sa norme troisième proposition la raison pour laquelle les objets en mouvement finissent par s'arrêter dans ma vie tous les jours c'est parce que la résultante des forces sur ces objets et non nul donc ça c'est totalement vrai pourquoi par exemple je prends un on va dire un livre sur une table je pousse ce livre dans cette direction qu'est ce qui se passe pourquoi le livre s'arrête de glisser très rapidement parce qu'on a des forces de frottement à l'interface en particulier avec la table ici c'est ce que je dessine en rouge qui crée une force qui s'opposent au mouvement est donc en fait la somme d'efforts ce n'est pas nul et donc on a un objet qui va finir par s'arrêter très rapidement la même façon on peut s'imaginer que si je lance où j'essaie de faire avancer un objet sous l'eau une certaine direction une certaine vitesse à cet objet va s'arrêter très rapidement même si c'est une eau même si on n'est pas dans une rivière m6 et de l'eau parfaitement calme et sans courant tous les frottements avec le milieu aqueux que je représente ici par des petites particules vont créer une force opposée au mouvement que je représente en rouge ici et donc vont ralentir l'objet qui va finir par s'arrêter donc dans la vie de tous les jours la résultant des forces sur les objets et non nul parce qu'il ya des frottements des forces de frottement et donc on a pas de mouvement perpétuel par exemple sur terre et enfin on arrive à la dernière proposition appliquer une somme de force n'ont nulle sur un objet modifie toujours toujours la direction de son mouvement alors là c'est très simple imagine un blog comme ça qui se déplace avec une vitesse de mettons 5 mètres par seconde dans la droite si j'applique une force exactement avec la même direction le même sens une force supplémentaire sur cet objet donc on a bien une somme des forces non nul à ce moment là on va accélérer cet objet mais il va bien sûr gardé exactement la même direction de façon opposée je peux appliquer une force qui a la même direction mais le sens opposé donc où cette fois on va décélérer on va ralentir l'objet mais on ne va pas changer la direction de son mouvement donc on avait vu avec le satellite le cas d'une force par exemple ici perpendiculaire qui modifient effectivement la direction du vecteur vitesse mais si on applique une force parallèle qu'on va accélérer ou décéléré donc on va accélérer ou ralentir l'objet mais on ne va pas nécessairement changer la direction de son mouvement donc appliqué une somme de force n'ont nulle sur un objet modifie toujours la direction de son mouvement cette phrase qui fausse puisque cette situation peut arriver il est possible nous sommes des forces non nulle modifie la direction de son mouvement mais ce n'est pas toujours le cas donc globalement à cause de ce mot toujours la phrase est fausse