Dans cet article, vous trouverez l'énoncé du principe d'inertie en physique ainsi que sa formule mathématique. De plus, vous pourrez voir plusieurs exemples tirés de la vie quotidienne du principe d’inertie.
Quel est le principe de l'inertie ?
Le principe d'inertie , également appelé première loi de Newton, est une règle de physique qui énonce ce qui suit :
Un corps reste au repos ou à vitesse constante si aucune force extérieure n’agit sur lui. Autrement dit, une force externe doit être appliquée à un corps pour modifier son état de mouvement ou de repos.
Par exemple, un objet au repos sur le sol ne bougera pas tant qu’une force n’agira pas sur lui.
Par conséquent, le principe d’inertie implique que si un corps se déplace selon un mouvement rectiligne uniforme (à une vitesse linéaire constante), cela peut être pour deux raisons : qu’aucune force extérieure n’agisse sur lui, ou que la force résultante de l’ensemble du système est nulle. .
Parallèlement au principe d'inertie, le physicien Isaac Newton a formulé deux autres principes considérés comme la base de la mécanique, le principe fondamental de la dynamique et le principe d'action et de réaction.
En physique, le principe d’inertie est aussi appelé loi d’inertie, donc si jamais vous entendez ce terme, cela signifie exactement la même chose.
Exemples du principe d'inertie
Maintenant que vous connaissez la définition du principe d’inertie, vous disposez dans cette section de plusieurs exemples de ce principe pour mieux comprendre sa signification.
- Un exemple illustratif du principe d’inertie est une table au repos posée sur le sol. Si personne ne pousse la table, elle ne bougera pas et restera au même endroit. Mais si une force suffisamment importante est appliquée contre la table, elle va acquérir de la vitesse et donc changer d’état de mouvement.
- Un autre exemple du principe d'inertie est une sonde spatiale se déplaçant à une vitesse constante dans l'espace. Une fois l’influence gravitationnelle des planètes surmontée, il n’y a plus de friction ni aucun autre type de force dans l’espace. Par conséquent, une sonde spatiale se déplace à une vitesse constante dans l’espace car aucune force n’agit sur elle.
- Une voiture se déplaçant à vitesse constante est également un exemple du principe d’inertie, puisque pour se déplacer sans accélération, la force résultante doit être nulle. Lorsque la voiture avance, une force de friction agit sur elle contre le mouvement, donc pour se déplacer à une vitesse constante, le moteur de la voiture doit exercer une force de même ampleur et de même direction mais dans la direction opposée. De cette façon, les deux forces s’opposent et la voiture se déplace toujours à la même vitesse.
Formule du principe d'inertie
Mathématiquement, la formule du principe d'inertie établit que si la somme des forces appliquées à un corps est égale à zéro, l'accélération dudit corps est également nulle. L’inverse est également vrai, c’est-à-dire que si l’accélération d’un corps est nulle, la somme des forces externes doit nécessairement être nulle.
D'autre part, le principe d'inertie peut également être formulé par la quantité de mouvement (ou quantité de mouvement linéaire), puisque la somme des forces extérieures sera nulle lorsque la quantité de mouvement est constante.
Gardez à l’esprit que ces expressions ne servent qu’à exprimer algébriquement le principe d’inertie. L'important est que vous compreniez le concept de la première loi de Newton et que la somme de toutes les forces doit être nulle pour qu'elle soit remplie.
Une application du principe d’inertie consiste à résoudre des problèmes de physique. En fait, les exercices de physique reposent normalement sur les trois principes de Newton. Vous pouvez pratiquer des exercices de résolution sur le principe de l'inertie ici :