Leçon 5 — Principe de l inertie — Physique-Chimie Seconde C

I. Situation d’apprentissage

En observant des patineuses qui glissent longtemps en ligne droite sans effort apparent, les élèves se demandent pourquoi leur mouvement semble se poursuivre « tout seul ». L’étude du centre d’inertie permet de formuler le principe de l’inertie.

II. Système isolé et pseudo-isolé

1. Notion de système

Un système est le corps (ou ensemble de corps) que l’on décide d’étudier.
Tout ce qui ne fait pas partie du système constitue le milieu extérieur.

2. Système isolé / pseudo-isolé

Système isolé : aucune force extérieure ne s’exerce sur le système.
Système pseudo-isolé : des forces extérieures agissent, mais elles se compensent à chaque instant (leur résultante est nulle).
Exemple : mobile autoporteur sur table à coussin d’air (poids et réaction se compensent).

III. Centre d’inertie et mouvement d’ensemble

1. Centre d’inertie

Le centre d’inertie G d’un système est un point particulier qui résume la répartition de la masse.
Pour un solide indéformable, le mouvement d’ensemble est décrit par le mouvement de G.

2. Mouvement d’ensemble et mouvement propre

Mouvement d’ensemble : mouvement du centre d’inertie G dans un référentiel donné (souvent terrestre).
Mouvement propre : mouvement d’un point du système par rapport à G (rotation, vibration, etc.).

IV. Principe de l’inertie

Énoncé

Dans un référentiel galiléen (comme le référentiel terrestre dans de nombreuses situations) :

Le centre d’inertie d’un système isolé ou pseudo-isolé reste au repos s’il est initialement au repos.
Le centre d’inertie d’un système isolé ou pseudo-isolé est animé d’un mouvement rectiligne uniforme s’il est en mouvement.

Conséquences

Si la résultante des forces extérieures est nulle, la vitesse du centre d’inertie est constante (en direction, sens et valeur).
Pour modifier l’état de mouvement (ou de repos) d’un corps, il faut une résultante des forces extérieures non nulle.

V. À retenir

Un système isolé ou pseudo-isolé vérifie le principe de l’inertie.
Le centre d’inertie G est le point dont le mouvement décrit le mouvement d’ensemble du système.
Si la résultante des forces extérieures est nulle, G reste au repos ou se déplace en mouvement rectiligne uniforme.

Créé par Haniel_dev

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