Comprendre le principe d'inertie

Qu'est-ce que le principe d'inertie ?

Une idée simple mais puissante

Le principe d'inertie, aussi appelé première loi de Newton, affirme que tout corps persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme, sauf si des forces extérieures agissent sur lui et l'obligent à en changer.

Autrement dit, un objet ne change pas de vitesse (en valeur et en direction) tout seul. Il faut une cause extérieure pour le faire accélérer, ralentir ou changer de direction.

Formulation moderne

On dit qu'un système est pseudo-isolé si les forces qui s'exercent sur lui se compensent, c'est-à-dire si leur somme vectorielle est nulle : somme F = 0 vecteur. Le principe d'inertie s'énonce alors ainsi :

Si un système est isolé ou pseudo-isolé, alors son centre d'inertie est soit immobile, soit animé d'un mouvement rectiligne uniforme (vitesse constante en valeur et en direction).

Exemple concret

Une rondelle de hockey glissant sur une glace très lisse continue presque indéfiniment en ligne droite à vitesse constante, car les frottements sont très faibles. Sur une table normale, les frottements freinent la rondelle : ce n'est pas le principe d'inertie qui est faux, c'est que la rondelle n'est plus isolée.

Situation Forces se compensent ? Mouvement
Rondelle sur glace lisse Oui (quasi) Rectiligne uniforme
Rondelle sur table rugueuse Non Ralentit
Livre posé sur une table Oui Immobile

À retenir

Vitesse constante signifie 0 m/s (repos) ou une valeur non nulle en ligne droite, sans changement de direction. Le principe d'inertie relie l'état de mouvement d'un objet à l'équilibre des forces qui s'exercent sur lui.