Principe d'inertie

Principe d'inertie

En physique mécanique, le principe d'inertie exprime le fait que, dans un référentiel galiléen, tout corps qui est soumis à une force résultante nulle est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme. Ce principe est la première des trois lois de Newton[1].

Mathématiquement, si la vitesse du centre de masse \vec{v}_{CM} d'un solide est constante (cte), alors la somme des forces extérieures s'exerçant sur le solide \vec{F}_{ext} est nulle, et réciproquement :

\vec{v}_{CM} = cte \Leftrightarrow \sum\vec{F}_{ext}=0

Sommaire

Histoire

Aristote

L'idée d'inertie apparaît dans les travaux d'Aristote, pour qui l'état naturel des corps est l'immobilité[2]. Il attribue le mouvement d'un objet à une force qui s'exerce sur celui-ci. Selon cette idée, pour garder un objet en mouvement, il faut qu'une force lui soit continuellement appliquée[3].

La notion d'inertie intervient également chez les théoriciens de l'impetus, mais c'est avec Galilée qu'elle commence à prendre sa forme moderne, avec l'abandon de l'idée de mouvement absolu.

Galilée

À la suite d'expériences faites à l'aide d'un plan incliné, Galilée constate qu'une bille lâchée à une certaine hauteur sur un plan incliné remonte à une hauteur quasi identique lors de l’ascension d'un autre plan. Il se demanda alors jusqu'où irait la bille sur un plan horizontal, où pratiquement aucune force n'empêche son mouvement. Il estima qu'en théorie, elle continuerait son chemin sans jamais s'arrêter. Ainsi, une force est belle et bien nécessaire pour mettre en mouvement un objet mais non pour maintenir ce mouvement[2].

L'inertie, l'état naturel des corps, ne fait donc plus référence à l'immobilité, mais bien à la tendance à la conservation du mouvement[4].

Newton

Le point de vue actuel de l'inertie suit la première des trois lois du mouvement de Newton, énoncée en 1687.

Conception moderne

Le principe d'inertie a été au centre de la réflexion de nombreux physiciens et philosophes, notamment Ernst Mach et Einstein. Leurs réflexions au sujet de ce principe ont aidé le développement du principe de relativité et de la relativité restreinte.

Exemples

Notes et références

  1. Benson 2009, p. 86
  2. a et b Champagne 2009, p. 130
  3. Kane et Sternheim 1986, p. 45
  4. Champagne 2009, p. 131

Annexes

Articles connexes

Bibliographie

Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article : Ouvrage utilisé comme source pour la rédaction de cet article

  • Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'articleHarris Benson (trad. Marc Séguin, Benoît Villeneuve, Bernard Marcheterre et Richard Gagnon), Physique 1 Mécanique, Édition du Renouveau Pédagogique, 2009, 4e éd., 465 p. 
  • Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'articleJoseph W. Kane et Morton M. Sternheim, Physique, Interédition, 1986, 775 p. 
  • Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'articleMarielle Champagne, Option science Physique La mécanique, Édition du Renouveau Pédagogique, 2009, 330 p. 

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