La mécanique newtonienne, également connue sous le nom de mécanique classique, est une théorie fondamentale de la physique qui décrit le mouvement des objets sous l'influence des forces. Il porte le nom de Sir Isaac Newton, qui a jeté les bases de cette théorie dans son ouvrage fondateur "Philosophiæ naturalis Principia Mathematica" (Principes mathématiques de la philosophie naturelle) publiés en 1687.
Voici une ventilation des éléments clés:
1. Lois du mouvement:
* première loi (inertie): Un objet au repos reste au repos et un objet en mouvement reste en mouvement avec la même vitesse et dans le même sens, sauf s'il est imposé par une force nette.
* Deuxième loi (force et accélération): L'accélération d'un objet est directement proportionnelle à la force nette agissant sur elle et inversement proportionnelle à sa masse. Ceci est souvent exprimé comme f =ma , où f est la force, m est la masse, et a est l'accélération.
* troisième loi (réaction d'action): Pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Lorsqu'un objet exerce une force sur un autre objet, le deuxième objet exerce une force égale et opposée sur le premier.
2. Loi universelle de la gravitation: Cette loi stipule que chaque particule de l'univers attire toutes les autres particule avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance entre leurs centres. Cette loi explique pourquoi les objets tombent au sol, pourquoi les planètes orbitent le soleil et pourquoi les galaxies tiennent ensemble.
3. Concepts et outils:
* masse: Une mesure de la quantité de matière dans un objet.
* Force: Une interaction qui peut changer le mouvement d'un objet.
* Momentum: Une mesure de la masse et de la vitesse d'un objet.
* énergie: La capacité de travailler.
* travail: La force appliquée à un objet multiplié par la distance qu'il déplace.
* puissance: Le taux auquel les travaux sont effectués.
4. Applications:
La mécanique newtonienne possède de nombreuses applications dans divers domaines, notamment:
* Ingénierie: Concevoir des structures, des machines et des véhicules.
* astrophysique: Comprendre les mouvements des corps célestes.
* balistique: Étudier le mouvement des projectiles.
* Mécanique des fluides: Analyser le comportement des fluides.
* vie quotidienne: Expliquant comment les objets se déplacent et interagissent les uns avec les autres.
5. Limites:
Alors que la mécanique newtonienne fournit une description remarquablement précise du mouvement des objets quotidiens, il a des limites lorsqu'il s'agit de:
* vitesses très élevées: En approchant la vitesse de la lumière, la théorie se décompose et la mécanique relativiste devient nécessaire.
* très petits objets: Au niveau atomique et subatomique, la mécanique quantique est nécessaire pour expliquer leur comportement.
* Fields gravitationnels forts: Dans les régions d'une gravité extrêmement forte, comme des trous noirs proches, la relativité générale est nécessaire.
Conclusion:
La mécanique newtonienne est une théorie fondamentale en physique, fournissant une compréhension complète du mouvement et des forces pour un large éventail de phénomènes. Ses limites mettent en évidence la nécessité de théories plus avancées pour décrire certaines conditions extrêmes, mais son impact sur la science et la technologie est indéniable.
