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Le lien de causalité : Commentaire de l'arrêt Perruche (Assemblée plénière, 17 novembre 2000)

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Les lois de Newton (niveau Première)

Résumé du cours

Formulées en 1687, les lois de Newton constituent le fondement de la mécanique dite classique.

I) Première loi de Newton (principe d'inertie)

A) Approche intuitive du principe d'inertie

Qu'advient-il d'une sonde spatial lorsqu'elle quitte le système solaire ?
Un objet lancé sur une surface horizontale et parfaitement lisse finit-il par s'arrêter ?
Pourquoi les passagers d'une automobile doivent-ils porter une ceinture de sécurité ?
Les systèmes évoqués précédemment ne sont soumis à aucune force ou soumis à des forces qui se compensent.
De tels systèmes, dits isolés ou pseudo-isolés, ont tendance à « continuer sur leur lancée ».

B) Étude expérimentale du mouvement d'un système pseudo-isolé

Un mobile autoporteur, sur un support horizontal, est soumis à son poids P et à la force exercée Rn par le coussin d'air (qui empêche le frottement avec le support).
Le poids et la force exercée par le coussin d'air se compensent.
On lance le mobile et on enregistre à intervalles de temps réguliers les différentes positions de son centre et d'un autre de ses points.
Quelle que soit la manière dont on lance le mobile, le seul point qui est toujours animé d'un mouvement rectiligne est le centre d'inertie G du mobile.

C) Des référentiels privilégiés

Si le même mobile est lancé sur une table situé dans un train qui freine ou aborde un virage, son centre d'inertie n'a pas un mouvement rectiligne uniforme, mais un mouvement plus complexe par rapport au train.
Il existe des référentiels privilégiés (ici, celui du laboratoire) appelés référentiels galiléens.
C'est dans de tels référentiels que les lois de la mécanique classique sont les plus simples.

D) Le principe d'inertie et sa réciproque

Dans certains référentiels privilégiés, appelés référentiels galiléens :
- si un solide est isolé ou pseudo-isolé, son centre d'inertie est animé d'un mouvement rectiligne uniforme ou est immobile ;
- si le centre d'inertie d'un solide est animé d'un mouvement rectiligne uniforme ou est immobile, le solide est isolé ou pseudo-isolé ()

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