Lorsque vous regardez le tennis ou tout autre sport, vous assistez à une démonstration de physique, avec plus d'encouragement que l'expérience de physique typique. Au centre de l'action se trouvent les trois lois du mouvement décrites en 1687 par Sir Isaac Newton, champion du Grand Chelem des sciences préindustrielles. À bien des égards, un match de tennis est un test dont le joueur manipule les lois de Newton pour le plus grand effet.
Les lois

La première loi du mouvement de Newton est communément appelée la loi d'inertie: un objet dans un état de un mouvement uniforme restera dans ce mouvement à moins qu'il ne rencontre une force externe, et un objet au repos restera au repos à moins qu'il ne soit soumis à une force externe. La deuxième loi de Newton définit la relation entre la masse d'un objet, la force qui lui est appliquée et l'accélération qui en résulte: la force est égale à la masse multipliée par l'accélération, ou F \u003d ma. La troisième loi du mouvement de Newton pourrait être celle que la plupart des gens connaissent le mieux, ne serait-ce que parce qu'ils la voient si souvent citée: pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée.
La première loi

Au tennis, l'exemple le plus évident de la première loi de Newton est le chemin de la balle. Lorsque vous frappez la balle avec votre raquette, elle part dans une certaine direction. Si vous jouiez le jeu dans le vide de l'espace intergalactique, à des années-lumière de tout corps producteur de gravité, la balle continuerait dans cette direction plus ou moins indéfiniment, car aucune force extérieure n'agirait sur elle. Sur Terre, cependant, deux forces majeures sont à l'œuvre: la résistance de l'air ralentit la vitesse de la balle et la gravité tire la balle vers le sol.
La deuxième loi

Lorsque vous avez frappé cette balle de tennis avec votre raquette - dans l'espace ou sur Terre - vous y avez exercé une force. ", 3, [[C'est là qu'intervient la deuxième loi de Newton: la force est égale à la masse multipliée par l'accélération. Dans cette équation, la masse est mesurée en kilogrammes et l'accélération dans une unité appelée "mètres par seconde par seconde". L'accélération n'est pas la même chose que la vitesse; c'est plutôt la vitesse à laquelle quelque chose s'accélère. Si un objet se déplace à 1 m par seconde, ou «m /s», et qu'il accélère de sorte qu'une seconde plus tard, il se déplace à 2 m /s, alors il accélère de 1 m /s en cette seconde - 1 m par seconde par seconde.

Revenons maintenant à la balle de tennis que vous avez frappée: une balle de tennis a une masse d'environ 56 g, soit 0,056 kg. Et disons que vous mettez suffisamment de zing sur la balle ce dixième de seconde après l'avoir frappée, elle atteint 100 mph, ou 44,7 m par seconde. C'est un taux d'accélération de 447 m par seconde par seconde, ou m /s /s. Multipliez 0,056 kg fois 447 m /s /s et vous obtenez 25,032. Mais 25,032 de quoi? La force est mesurée en unités appelées, à juste titre, Newtons. Vous frappez la balle avec 25,032 Newtons de force. Nice serve.
The Third Law

Vous servez le ballon, votre adversaire retourne le service et vous allez lui rendre sa volée. Vous plantez votre pied sur le sol et poussez. Vous poussez dans une direction - à un angle dans le sol - et votre corps va dans la direction opposée, à un angle loin du sol. La force avec laquelle vous avez poussé dans le sol est la force avec laquelle vous êtes propulsé vers l'avant. C'est de l'action et de la réaction. Vous êtes la troisième loi du mouvement de Newton, en mouvement.