Etude de document : Physique 1, Harris Benson p.243

II. LA QUANTITE DE MOUVEMENT

1. Approche historique

2. Définition

Exemples : Donner les caractéristiques du vecteur quantité de mouvement pour les systèmes suivants (exprimer la valeur de la quantité de mouvement dans le S.I):

a) voiture de masse 1,3 tonnes roulant sur une route horizontale à 90 km/h.

b) système composé de deux billes de même masse (200g) roulant l'une vers l'autre ; la bille 1 avec une vitesse de 2m/s et la bille 2 avec une vitesse de 3 m/s.

c) système composé d'une voiture de masse 1,3 tonnes et de sa remorque de 750 kg roulant sur une route horizontale à 50km/h.

d) système composé d'une fusée à eau de masse m= 200 g propulsée vers le haut à la vitesse de 40m/s et de l'eau de masse m' = 1,0 kg propulsée vers le bas à la vitesse de 8 m/s.

3. Conservation de la quantité de mouvement (première loi de Newton ou principe d'inertie)

p.140

p.140

p.141

III. LES LOIS DE NEWTON

1.Première loi de Newton ou principe d'inertie

2.Deuxième loi de Newton

3.Troisième loi de Newton ou principe des actions réciproques

Exemple d'application de la première loi de Newton : la propulsion par réaction

Etude de document : Physique 1, Harris Benson p.243

II. LA QUANTITE DE MOUVEMENT

1. Approche historique

2. Définition

Exemples : Donner les caractéristiques du vecteur quantité de mouvement pour les systèmes suivants (exprimer la valeur de la quantité de mouvement dans le S.I):

a) voiture de masse 1,3 tonnes roulant sur une route horizontale à 90 km/h.

b) système composé de deux billes de même masse (200g) roulant l'une vers l'autre ; la bille 1 avec une vitesse de 2m/s et la bille 2 avec une vitesse de 3 m/s.

La quantité de mouvement est un vecteur : . Il a les caractéristiques suivantes :

point d'application : point G(ti)direction et sens de valeur en kg.m.s – 1 

Pour un système composé de plusieurs corps, la quantité de mouvement est la somme vectorielles des quantités de mouvement de chaque corps.

p⃗

v⃗

c) système composé d'une voiture de masse 1,3 tonnes et de sa remorque de 750 kg roulant sur une route horizontale à 50km/h.

d) système composé d'une fusée à eau de masse m= 200 g propulsée vers le haut à la vitesse de 40m/s et de l'eau de masse m' = 1,0 kg propulsée vers le bas à la vitesse de 8 m/s.

3. Conservation de la quantité de mouvement (première loi de Newton ou principe d'inertie)

Dans un réf galiléen, le vecteur quantité de mouvement d'un système isolé ou pseudo-isolé est constant. La réciproque est vraie.

Rq : système isolé : soumis à aucune forceSyst. Pseudo-isolé : soumis à des forces qui se compensent.

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p.141

III. LES LOIS DE NEWTON

1.Première loi de Newton ou principe d'inertie

2.Deuxième loi de Newton

3.Troisième loi de Newton ou principe des actions réciproques

1ère loi ou principe d'inertie : voir II.3.

2ème loi : dans un réf galiléen, la résultante des forces appliquées à un système est égale à la dérivée par rapport au temps du vecteur quantité de mouvement :

ou encore

3ème loi ou principe des actions réciproques : la force exercée par un corps A sur un corps B est exactement l'opposée de la force exercée par B sur A.

∑ F⃗=d p⃗dt

∑ F⃗=m.a⃗

Exemple d'application de la première loi de Newton : la propulsion par réaction

Exemple inscrit au programme : à savoir refaire !!

Conservation de la quantité de mouvement :Avant : fusée et gaz immobiles :

Après : Les gaz sont expulsés vers le bas : Donc, la fusée doit avoir une quantité de mouvement (et donc une vitesse vers le haut) pour qu'il y ait conservation de quantité de mvt : la fusée décolle.

Rq : limite du modèle : système pseudi-isolé au sol, mais plus dès que la fusée décolle.

Rq2 : attention, la fusée ne s'appuie pas sur l'atmosphère (ça fonctionne aussi dans le vide interstellaire)

p⃗avant=0⃗