Le principe d’inertie

Exercice 1:

1. Le livre est soumis à 2 forces:
Son poids De direction verticale. De sens vers le bas. De point d’application le centre de gravité du livre.
La réaction de la table De direction verticale. De sens vers le haut. De point d’application le centre de la surface de contact.
2. Le livre est en équilibre. D’après le principe de l’inertie, les forces qui agissent sur lui se compensent.
3. Comme et se compensent, les valeurs de ces forces sont égales. R = P <=> R = 4,6N

Exercice 2:
1. Le parachutiste livre est soumis à 2 forces:
Son poids De direction verticale. De sens vers le bas. De point d’application le centre de gravité du parachutiste.
La force de frottement de l’air De direction verticale. De sens vers le haut. De point d’application le centre de la surface de contact du parachutiste avec l’air.
2. En plus des caractéristiques précédentes, il est nécessaire de calculer la valeur de chacune des forces appliquées au parachutiste.
Valeur du poids du parachutiste: Soit P le poids du parachutiste et m sa masse. P et m sont liés par la relation: P = m . g avec m: masse du corps en kilogrammes (kg) P: Poids du corps en Newton (N) g: Intensité de la pesanteur. g=9,81N.kg-1. P = m.g <=> P = 92 x 9,81 <=> P = 903N

Valeur de la force de frottement de l’air:
Le texte dit que le parachutiste possède un mouvement rectiligne et uniforme). D’après le principe de l’inertie, les forces qui agissent sur le parachutiste se compensent. Comme ces forces sont au nombre de deux ( et ), F = P <=> F =903N
3.a. Évidemment, lorsque le parachutiste ouvre son parachute, sa vitesse de chute diminue.
b. L’action responsable de cette évolution est la force de frottement de l’air dont la valeur augmente lorsque le parachute s’ouvre. En effet, l’ouverture du parachute augmente considérablement la surface que le parachutiste et son équipement offrent au contact de l’air et de ce fait augmente de beaucoup la valeur de . Les forces et ne se compensent plus. Le principe d’inertie n’est plus vérifié et donc le mouvement ne peut plus être uniforme: le parachutiste ralenti (image de droite).
Remarque: Lorsque la vitesse du parachutiste diminue, la valeur de la force de frottements diminue elle aussi (car sa valeur dépend de la vitesse) jusqu’à atteindre de nouveau la valeur F=903N. Les forces et se compensent alors à nouveau et d’après le principe de l’inertie, le mouvement du parachutiste est rectiligne uniforme (mais la valeur de sa vitesse est maintenant beaucoup plus petite).