Cours de tleS sur la 3ème loi de Newton – Terminale
Tout au long de cette fiche, nous allons découvrir la dernière loi de Newton, plus intuitive que les deux autres et nous allons comprendre ce qui se passe si on exerce une pression avec son pouce sur une table.
Comment peut-on expliquer la déformation du pouce, par l’action de la table sur le pouce ?
Troisième loi de Newton, principe des actions réciproques
Enoncé:
Soit deux systèmes mécaniques, S1 et S2 dans un référentiel galiléen.
On note : la force exercée par S1 sur S2 et la force exercée par S2 sur S1.
Les forces d’interaction sont opposées :
Si on considère le système formé de la réunion de S1 et de S2, la somme de ces deux forces est nulle : on parle de force intérieure.
Interaction entre deux corps:
- Interaction de contact :
Deux dynamomètres, de masses négligeables Da et Db, sont en équilibre et sont donc immobiles.
Il existe deux forces de contact mesurées par chacun des dynamomètres qui ont des valeurs identiques :
aDb) mais leur sens est opposé. On note :
Si un objet Da agit sur un objet Db, alors Db agit réciproquement sur Da. On dit qu’il existe une interaction de contact entre Da et Db, faisant intervenir deux forces telles que :
- Interaction à distance
Les actions réciproques entre la Terre et la Lune ont des conséquences visibles :
permet de maintenir la Lune en orbite autour de la Terre
permet d’expliquer le phénomène des marées
Ces deux actions ont la même valeur et la même ligne d’action : la droite (TL). Mais leur sens est opposé.
Si l’action de la Lune sur la Terre parait plus faible alors qu’elle est de même intensité que son opposée, c’est parce qu’elle s’exerce sur une plus grande masse (celle de la Terre).
À nouveau, l’action d’un astre sur un autre, implique une réciproque pour le second, même si les actions sont, ici, à distance et entre deux astres en mouvement.
Deux corps sont en interaction, de contact ou à distance, si l’état de repos ou de mouvement de l’un dépend de l’existence de l’autre.
Principe des actions réciproques:
Si un corps A exerce sur un corps B une force alors B exerce sur A une force telle que :
Que les actions mécaniques entre A et B soient de contact ou à distance, et que ces corps soient en mouvement ou immobiles, ces deux forces ont alors :
La même direction : la droite (AB)
La même intensité :
Des sens opposés :
Applications pratiques de la troisième loi de Newton:
- Freinage :
Lorsqu’un véhicule freine, la résultante des forces de frottement exercées par le sol sur les pneus est opposée au déplacement et ralentit le mouvement. Simultanément, les pneus exercent réciproquement une force sur le sol que l’on peut voir lorsqu’on observe des traces de gomme sur la route.
- Propulsion :
Les deux systèmes en interaction sont les gaz éjectés et la fusée.
