Les lois de Newton

Les trois lois de Newton, publiées en 1687 dans les Principia Mathematica, constituent le fondement de la mécanique classique et permettent de décrire et prédire le mouvement de tout objet macroscopique. La première loi (principe d'inertie) stipule que dans un référentiel galiléen, si la somme vectorielle des forces exercées sur un système est nulle (ΣF⃗ = 0⃗), alors le système est soit immobile, soit en mouvement rectiligne uniforme (MRU). Réciproquement, si un objet est en MRU ou immobile, alors ΣF⃗ = 0⃗. La deuxième loi (principe fondamental de la dynamique, PFD) est la relation ΣF⃗ = m × a⃗ : la somme des forces est égale au produit de la masse par le vecteur accélération. L'accélération a donc la même direction et le même sens que la force résultante, et son intensité est inversement proportionnelle à la masse. La troisième loi (principe des actions réciproques) affirme que si un corps A exerce une force F⃗(A→B) sur un corps B, alors B exerce simultanément sur A une force F⃗(B→A) telle que F⃗(A→B) = -F⃗(B→A) : même droite d'action, même intensité, sens opposé. Ces forces s'exercent sur des objets DIFFÉRENTS. Les applications sont nombreuses : mouvement rectiligne uniforme (ΣF⃗ = 0⃗), mouvement rectiligne uniformément accéléré (chute libre : a = g = 9,81 m/s²), mouvement parabolique (projectile soumis au poids), mouvement circulaire uniforme (satellite en orbite : la force gravitationnelle fournit l'accélération centripète). La méthode de résolution en mécanique newtonienne suit toujours les mêmes étapes : définir le système, choisir le référentiel, faire le bilan des forces, appliquer le PFD, projeter sur les axes, et résoudre les équations différentielles obtenues.