NanoPhysique
Deuxième loi de Newton : accélération et force résultante
Pour un objet de masse constante dans un référentiel inertiel, l’accélération dépend de la résultante des forces. Additionnez les forces avec leur sens avant de diviser par la masse.
Question
Un objet de 2 kg est tiré horizontalement vers la droite par 12 N. Le frottement vaut 2 N vers la gauche, sans accélération verticale. Trouvez l’accélération horizontale en supposant qu’il n’y a pas d’autres forces horizontales.
Étape par étape
Prenez la droite comme sens positif. La résultante vaut 12 − 2 = 10 N. Avec ΣF = ma, a = 10 ÷ 2 = 5 m/s² vers la droite. La réaction normale et le poids s’équilibrent verticalement dans ces conditions.
Vérifiez votre travail
Un newton vaut kg·m/s² : diviser par des kilogrammes donne m/s², pas m/s. Utiliser uniquement la traction donnerait 6 m/s² et négligerait à tort le frottement.
À vous de jouer
Si l’objet part du repos avec cette accélération constante pendant 3 secondes, v = v₀ + at = 0 + 5 × 3 = 15 m/s vers la droite. C’est une vitesse avec un sens, pas la distance parcourue.