13 EXEMPLES DE LA DEUXIÈME LOI DE NEWTON DANS LA VIE QUOTIDIENNE - PHYSIQUE - 2025

Dans la deuxième loi de Newton, connue sous le nom de principe fondamental de la dynamique, le scientifique déclare que plus la masse d'un objet est grande, plus il faudra de force pour l'accélérer. Autrement dit, l'accélération de l'objet est directement proportionnelle à la force nette agissant sur lui et inversement proportionnelle à celle de l'objet.

Nous savons qu'un objet ne peut accélérer que s'il y a des forces sur cet objet. La deuxième loi de Newton nous dit exactement combien un objet accélérera pour une force nette donnée.

En d'autres termes, si la force nette devait doubler, l'accélération de l'objet serait deux fois plus grande. De même, si la masse de l'objet devait doubler, son accélération serait réduite de moitié.

Exemples de la deuxième loi de Newton dans la vraie vie

Cette loi de Newton s'applique à la vie réelle, étant l'une des lois de la physique qui a le plus d'impact sur notre vie quotidienne:

1- Frapper un ballon

Lorsque nous frappons une balle, nous exerçons une force dans une direction spécifique, qui est la direction dans laquelle la balle se déplacera.

De plus, plus la balle est frappée fort, plus la force que nous lui appliquons est forte et plus elle ira loin.

2- Capturez le ballon avec votre main

Les athlètes professionnels reculent leur main une fois qu'ils attrapent le ballon, car cela donne plus de temps au ballon pour ralentir, tout en appliquant moins de force de leur part.

3- Pousser une voiture

Par exemple, pousser un chariot de supermarché avec deux fois la force produit deux fois l'accélération.

4- Poussez deux voitures

En revanche, lorsqu'on pousse deux chariots de supermarché avec la même force, il produit la moitié de l'accélération, car elle varie inversement.

5- Poussez le même chariot plein ou vide

Il est plus facile de pousser un chariot de supermarché vide qu'un chariot plein, car le chariot plein a plus de masse que le chariot vide, donc plus de force est nécessaire pour pousser le chariot plein.

6- Pousser une voiture

Pour calculer la force nécessaire pour pousser la voiture jusqu'à la station-service la plus proche, en supposant que l'on déplace une voiture d'une tonne d'environ 0,05 mètre par seconde, on peut estimer la force exercée sur la voiture, qui, dans ce cas, sera d'environ 100 newtons.

7- Conduire un camion ou une voiture

La masse d'un camion est bien supérieure à celle d'une voiture, ce qui signifie qu'il faut plus de force pour accélérer dans la même mesure.

Lorsque, par exemple, une voiture parcourt 100 km sur une autoroute pendant 65 km, elle consommera sans aucun doute beaucoup moins d'essence que si elle devait rouler à la même vitesse sur la même distance dans un camion.

8- Deux personnes marchant ensemble

Le même raisonnement ci-dessus peut être appliqué à tout objet en mouvement. Par exemple, deux personnes qui marchent ensemble, mais une personne a un poids inférieur à l'autre, bien qu'elles marchent en exerçant la même force, celle qui pèse moins ira plus vite car son accélération est sans doute plus grande.

9- Deux personnes poussant une table

Imaginons deux personnes, l'une avec plus de force que l'autre, poussant une table, dans des directions différentes.

La personne avec la plus grande force pousse vers l'est et la personne avec le moins de force pousse vers le nord.

Si nous additionnons les deux forces, nous obtiendrons une résultante égale au mouvement et à l'accélération de la table. La table se déplacera donc dans une direction nord-est, bien qu'avec une plus grande inclinaison vers l'est, étant donné la force exercée par la personne la plus forte.

10- Jouer au golf

Dans une partie de golf, l'accélération de la balle est directement proportionnelle à la force appliquée avec le club et inversement proportionnelle à sa masse. Le trajet est influencé par la force de l'air, ce qui peut provoquer un léger changement de direction.

11- Ouvrir une porte

Lorsque nous ouvrirons une porte, nous devrons effectuer différentes forces en fonction du matériau avec lequel elle est fabriquée. Bien qu'elle puisse avoir les mêmes proportions, une plus grande force devra être exercée sur une porte à battant de fer par rapport à une porte en bois.

12- Pédale de vélo

Selon la loi de Newton, l'accélération d'un vélo dépendra de la force exercée. Plus il y a de force, plus il y a d'accélération. Pour cette raison, les cyclistes sont généralement assez fins et les vélos professionnels très légers.

13- Utilisez une bouteille de ketchup

Pour extraire le ketchup de son pot, il faut le presser pour qu'il sorte par la fente. Selon la force appliquée, le ketchup peut sortir lentement et tomber sur le hamburger ou sortir à grande vitesse et se répandre sur toute l'assiette.

Lois de Newton

Isaac Newton (4 janvier 1643 - 31 mars 1727), physicien et mathématicien anglais, célèbre pour sa loi de gravitation, fut une figure clé de la révolution scientifique du 17ème siècle et développa les principes de la physique moderne.

Newton a présenté pour la première fois ses trois lois du mouvement dans la Principia Mathematica Philosophiae Naturalis en 1686.

Considéré comme le livre le plus influent sur la physique et peut-être sur toute la science, il contient des informations sur presque tous les concepts essentiels de la physique.

Cet ouvrage propose une description quantitative exacte des corps en mouvement en trois lois fondamentales:

1- Un corps stationnaire restera immobile à moins qu'une force extérieure ne lui soit appliquée;

2- La force est égale à la masse multipliée par l'accélération, et un changement de mouvement est proportionnel à la force appliquée;

3- Pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée.

Ces trois lois ont aidé à expliquer non seulement les orbites planétaires elliptiques, mais presque tous les autres mouvements de l'univers: comment les planètes sont maintenues en orbite par l'attraction de la gravité du soleil, comment la Lune tourne autour de la Terre et les lunes de Jupiter tourne autour de lui et comment les comètes tournent sur des orbites elliptiques autour du soleil.

La façon dont presque tout bouge peut être résolue en utilisant les lois du mouvement: combien de force il faudra pour accélérer un train, si un boulet de canon atteindra sa cible, comment l'air et les courants océaniques se déplacent, ou si un avion volera, sont toutes des applications de la deuxième loi de Newton.

En conclusion, il est très facile d'observer cette seconde loi de Newton en pratique, sinon en mathématiques, puisque nous avons tous vérifié empiriquement qu'il faut exercer plus de force (et donc plus d'énergie) pour déplacer un piano à queue lourd que pour faites glisser un petit tabouret sur le sol.

Ou, comme mentionné ci-dessus, lorsque vous attrapez une balle de cricket en mouvement rapide, nous savons que cela fera moins de dégâts si le bras est reculé tout en attrapant la balle.

Vous pourriez être intéressé par 10 exemples de la première loi de Newton dans la vraie vie.

Références

1. Jha, A. "Quelle est la deuxième loi du mouvement de Newton?" (11 mai 2014) dans: The Guardian: Isaac Newton. Une brève histoire des équations. Récupéré le 9 mai 2017 sur The Guardian. theguardian.com.
2. Kane et Sternheim. "Physique". Ed. Reverte. 1989.
3. Aguilar Peris & Senent "Questions de physique" Ed. Reverte, 1980.
4. "Newton's Second Law" Récupéré le 9 mai 2017 dans The Physics Classroom à: physicsclassroom.com.
5. "Isaac Newton. Biography »sur: Biography.com Extrait le 9 mai 2017 de Biography / biography.com.
6. "Quelle est la deuxième loi de Newton?" à: Khan Academy Récupéré de Khan Academy à: khanacademy.org.
7. «Newton's Laws» à la SAEM Thales. Société Andalouse d'Education Mathématique Thales. Récupéré le 9 mai 2017 sur thales.cica.es.