10 exemples de la deuxième loi de Newton dans la vie quotidienne
Dans la seconde loi de Newton, connue sous le nom de principe fondamental de la dynamique, le scientifique affirme que plus la masse d'un objet est importante, plus il faudra de force pour l'accélérer. En d'autres termes, 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 est soumis à des forces. La seconde loi de Newton nous dit exactement à quel point un objet va accélérer pour une force nette donnée.
En d'autres termes, si la force nette était doublée, l'accélération de l'objet serait deux fois plus grande. De même, si la masse de l'objet était doublée, son accélération serait réduite de moitié.
Exemples de la deuxième loi de Newton dans la vie réelle
Cette loi de Newton s’applique à la vie réelle et fait partie des lois de la physique qui ont le plus d’impact sur notre vie quotidienne:
1- Kick a ball
Lorsque nous frappons une balle, nous exerçons une force dans une direction spécifique, qui est la direction dans laquelle elle va se déplacer.
En outre, plus la balle reçoit un coup de pied puissant, plus la force que nous y mettons est forte et plus elle ira loin.
2- Capturez le ballon avec votre main
Les athlètes professionnels déplacent leurs mains vers l'arrière une fois qu'ils attrapent le ballon, car ils lui donnent plus de temps pour perdre sa vitesse et appliquent à leur tour moins de force de sa part.
3- Poussez une voiture
Par exemple, pousser deux fois plus fort un chariot de supermarché produit deux fois plus d'accélération.
4- Poussez deux voitures
En revanche, lorsque vous poussez deux chariots de supermarché avec la même force, l’accélération est réduite de moitié, car elle varie inversement.
5- Poussez le même chariot plein ou vide
Il est plus facile de pousser une voiture de supermarché vide qu'une voiture pleine, car la voiture pleine a plus de masse que le vide, il faut donc plus de force pour pousser la voiture à fond.
6- Pousser une voiture
Pour calculer la force nécessaire pour pousser la voiture à la station-service la plus proche, en supposant que l'on déplace une voiture d'une tonne autour de 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 beaucoup plus grande que 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 65 km sur une autoroute pendant 65 km, elle utilisera sans doute beaucoup moins d’essence que si l’on devait conduire à la même vitesse sur la même distance avec un camion.
8- Deux personnes qui marchent ensemble
Le même raisonnement ci-dessus peut être appliqué à tout objet en mouvement. Par exemple, deux personnes qui marchent ensemble, mais dont l'une pèse moins que l'autre, bien qu'elles marchent avec la même force, qui pèse moins, iront plus vite car leur accélération est sans doute plus grande.
9- Deux personnes poussant une table
Imaginez deux personnes, l'une plus forte 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 est vers le nord.
Si nous ajoutons les deux forces, nous obtiendrons une résultante égale au mouvement et à l'accélération de la table. La table se déplacera donc vers le nord-est, mais avec une inclinaison plus grande vers l'est, étant donné la force exercée par la personne la plus forte.
10- Jouer au golf
Dans un jeu de golf, l'accélération de la balle est directement proportionnelle à la force appliquée au club et inversement proportionnelle à sa masse. La force de l'air pouvant provoquer un léger changement de direction influence l'itinéraire.
Lois de Newton
Isaac Newton (4 janvier 1643 - 31 mars 1727), physicien et mathématicien anglais, célèbre pour sa loi de la gravitation, fut un personnage clé de la révolution scientifique du XVIIe siècle et développa les principes de la physique moderne.
Newton introduisit pour la première fois ses trois lois du mouvement dans les Principia Mathematica Philosophiae Naturalis en 1686.
Considéré comme le livre le plus influent sur la physique et éventuellement sur toutes les sciences, il contient des informations sur presque tous les concepts essentiels de la physique.
Ce travail offre une description quantitative exacte des corps en mouvement selon trois lois fondamentales:
1- Un corps stationnaire restera immobile à moins qu'une force externe 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 permis d'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 d'elle et de la façon dont les comètes tournent en orbite elliptique autour du soleil.
Les lois du mouvement permettent de résoudre presque tout ce qui bouge en utilisant les lois du mouvement: force nécessaire pour accélérer un train, si un boulet de canon atteindra sa cible, comment les courants aériens et 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 dans la pratique, sinon en mathématiques, puisque nous avons tous vérifié empiriquement qu’il est nécessaire d’exercer plus de force (et donc plus d’énergie) pour déplacer un piano à queue lourd que pour Glisser un petit tabouret sur le sol.
Ou, comme mentionné ci-dessus, lorsque vous attrapez une balle de cricket à mouvement rapide, nous savons que cela fera moins de dégâts si vous ramenez votre bras en arrière tout en attrapant la balle.
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