Chapitre n° 6 LE PRINCIPE D`INERTIE • Modification de la valeur de

Seconde
Chapitre n° 6
LE PRINCIPE D’INERTIE
I- Effet d’une force sur le mouvement d’un système
1°) Diverses modifications
 Modification de la valeur de la vitesse

v
Comment mettre en mouvement un chariot ?  en exerçant une force sur le chariot.
Comment arrêter une voiture en mouvement ?  en exerçant une force sur les freins.
Principe : Une force appliquée à un système selon la même direction que celle du mouvement peut
modifier la valeur de sa vitesse.


Sens de la variation : - Si le vecteur vitesse v et le vecteur force ont même sens ( F ), la valeur de la

vitesse du système est augmentée.
F

F'
- Si le vecteur vitesse v et le vecteur force sont de sens contraire ( F' ), la valeur de
la vitesse du système est diminuée.
 Modification de la direction du mouvement
Comment imposer un virage à une voiture en mvt rectiligne ?  en exerçant une force sur le volant.
Principe : Une force appliquée à un système, selon une direction différente de celle du mouvement,

modifie la direction du vecteur vitesse v du système.


F' '
F
F'
v
Les trois cas de figure :

 : Si le vecteur vitesse et le vecteur force ont même sens mais une direction différente ( F ), cette force

provoque une modification de la direction du vecteur v ainsi qu’une augmentation de sa valeur.

 : Si le vecteur vitesse v et le vecteur force ont une direction et un sens différents ( F' ), cette force
provoque une modification de la direction du vecteur vitesse ainsi qu’une diminution de sa valeur.

 : Si le vecteur vitesse v et le vecteur force sont perpendiculaires ( F' ' ),cette force ne provoque
qu’une modification de la direction du vecteur vitesse.
2°) Influence de la masse du corps en mouvement
Est-il plus facile de pousser une voiture ou un semi-remorque ?
Conclusion : Les effets d’une force donnée sur le mouvement d’un corps sont d’autant plus importants que la
masse du corps est petite.
3°) Généralisation à plusieurs forces
Lorsqu’un système subit plusieurs forces, leurs effets s’ajoutent. Tout se passe comme si une seule force
s’exerçait sur le système, force correspondant à la résultante de l’ensemble des forces subies.

F' '
F' '
Ex. : Considérons un système subissant deux forces F' et F'
F
F' ' . Selon la relation de Chasles, on peut considérer que ce système ne
F'

subit qu’une force F correspondant à l’addition des forces F' et F' ' .
II- Le principe d’inertie
1°) Mises en évidence expérimentales
a) Le mobile autoporteur
 Un « mobile autoporteur » est un système cylindrique
alimenté électriquement comportant :
 une soufflerie interne ayant pour rôle de créer une
fine couche d’air entre lui et la table sur laquelle il se
déplace : le déplacement du mobile s’effectue donc
sans frottement.
 une pointe métallique au centre de sa « semelle »
pour créer, à intervalles de emps réguliers, grâce à de
petites étincelles, des marques sur le papier posé sur
la table.
 Posé sur un support, le mobile subit deux forces : son poids


P et la réaction de la table R .

Lorsque les frottements sont absents, ce qui est le cas ici, la réaction R est normale au support.
Plan horizontal
Plan incliné
Fine couche d’air

R

R
b) Expérience n° 1
(  Montrer l’absence de mouvement du mobile autoporteur)
 Expérience : Plaçons le mobile autoporteur sur un plan horizontal, et lâchons-le.
 Observation : Le mobile autoporteur reste immobile (sa vitesse est donc constante puisque toujours
nulle).
 Analyse des forces subies : - Le système {mobile autoporteur} subit 2 forces ;
- Compte-tenu de leur orientation, on peut affirmer que ces deux forces
se compensent.




Bilan : Nous avons : P  R  0 et v  Cons tan te

R

v

v  Cte

0

P
c) Expérience n° 2
(  Montrer le mouvement du mobile autoporteur)
 Expérience : Plaçons le mobile autoporteur sur un plan horizontal et lançons le.
 Observation : Après l’avoir lancé, le mobile se déplace selon une trajectoire rectiligne et avec une
valeur de vitesse constante au cours du temps.
 Analyse des forces subies : - Le système {mobile autoporteur} subit 2 forces ;
- Compte-tenu de leur orientation, on peut affirmer que ces deux forces
se compensent.




Bilan : Nous avons : P  R  0 et v  Cons tan te

R

v

v  Cte

0

P
d) Expérience n° 3
 Expérience : Plaçons le mobile autoporteur sur un plan incliné et lâchons le (sans vitesse initiale).
 Observation : Le mobile se déplace selon une trajectoire rectiligne mais avec une valeur de vitesse non
constante au cours du temps.
 Analyse des forces subies : - Le système {mobile autoporteur} subit 2 forces ;
- Compte-tenu de leur orientation, on peut affirmer que ces deux forces
ne se compensent pas.




Bilan : Nous avons : P  R  0 et v  Cons tan te

R
 
v  Cte

P
2°) Le principe de l'inertie
Dans un référentiel terrestre, tout corps persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne et
uniforme si les forces qui s’exercent sur lui se compensent.
Rq. : un corps soumis à des forces qui se compensent et un corps qui n’est soumis à aucune force ont le même
comportement.