Deuxième loi de Newton et accélération

Le lien entre force et accélération

La deuxième loi de Newton (aussi appelée principe fondamental de la dynamique) relie l'accélération d'un objet à la somme des forces qu'il subit :

somme_des_forces = m * a

où :

• somme_des_forces est la somme vectorielle de toutes les forces exercées sur l'objet (en newtons, N)
• m est la masse de l'objet (en kg)
• a est le vecteur accélération (en m/s^2)

On peut aussi écrire : a = somme_des_forces / m

Ce que cela signifie concrètement

Plus la masse d'un objet est grande, plus il faut une force importante pour lui donner la même accélération. C'est pour cela qu'il est plus facile de pousser un vélo que de pousser une voiture pour obtenir la même accélération !

Exemple concret

Un chariot de masse 2 kg est poussé par une force de 6 N (on néglige les frottements). Son accélération vaut :

a = somme_des_forces / m = 6 / 2 = 3 m/s^2

Si on double la masse du chariot (4 kg) en gardant la même force, l'accélération devient a = 6 / 4 = 1,5 m/s^2 : elle diminue.

Cas particulier important

Si la somme des forces exercées sur un objet est nulle (les forces se compensent), alors son accélération est nulle : l'objet reste immobile ou se déplace en ligne droite à vitesse constante. C'est ce qu'on appelle le principe d'inertie (première loi de Newton).

Piège classique à éviter

Ne pas oublier que c'est la somme (résultante) des forces qui compte, pas une seule force isolée. Un objet peut subir plusieurs forces importantes tout en ayant une accélération nulle si elles s'annulent entre elles (exemple : une lampe suspendue au plafond, immobile, soumise à son poids et à la tension du fil).