Cinématique et dynamique
203-M11-DM
Notes de cours
Chapitre 2 (A)
Forces et équilibre

Prof. Henri Tourigny

Une grande partie de ce chapitre est l’œuvre de Jean-Marie Desroches

Chapitre 2: Forces et équilibre
Introduction
En mécanique, la découverte la plus fondamentale depuis Aristote a étéfaite par Galilée parallèlement à sa découverte que la Terre tourne. De tout temps, les gens ont su que pour faire bouger les choses, il fallait appliquer des forces sur elles. On savait aussi, cela allait de soi, que lorsqu'on cesse de pousser sur un objet, celui-ci s'arrête. Autrement dit, les gens « savaient» que si aucune force ne s'applique sur un objet quelconque, cet objet ne peut continuer à bouger par lui-même. Fatalement. On pensait de plus que lorsqu'on bouge, on le sent, surtout si on bouge rapidement.
Grave erreur! Et pour laquelle Galilée s'est fait montrer les instruments de torture... Quoiqu'il en soit, la conception d'Aristote, énoncée dans le premier paragraphe, est bel et bien erronée. En fait, on « sait» aujourd'hui qu'un objet peut bouger sans que cela soit le moins du monde perceptible. Par exemple, la gentille hôtesse qui vient vous offrir une tasse de café dans l'avion (qui file à
1000 km/h) n'a pas besoin de prendre des précautions spéciales; elle vous sert le café comme si vous étiez dans votre salon. Il ne viendrait à l'idée de personne que le cafépuisse lui gicler dans le visage à 1000 km/h! De la même façon, on n'a pas besoin de pousser fort sur le cafépour qu'il continue son mouvement. Le caféne subit aucune force spéciale « et pourtant il vole» !
Newton a systématisé les idées de Galilée en énonçant ses trois lois du mouvement. Celle qui nous intéresse ici est sa première loi; elle stipule que si un objet ne subit aucune force (ou subit plusieurs forces qui s'annulent) il restera dans le même état qu'auparavant. Cela veut dire que s'il était au repos, il demeurera au repos. Mais s'il allait à 1000 km/h, il