Les lois de Newton
Les trois lois du mouvement sont énoncées par Isaac Newton en 1687, dans son ouvrage Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principes mathématiques de philosophie naturelle)

I)

Première loi : principe d’inertie
1) Enoncé

Dans un référentiel galiléen, si la somme vectorielle des forces extérieures qui s’exercent sur le système est nulle (on dit que le système est pseudo-isolé), alors sont centre d’inertie est en mouvement de translation rectiligne uniforme ou au repos. Réciproque : Si le centre d’inertie du système est au repos ou en translation rectiligne uniforme, alors la somme vectorielle des forces extérieures est nulle. Ce qui se traduit en notations mathématiques par : est le vecteur vitesse du centre d’inertie du mobile. est la somme des forces extérieures.

=

↔

=

2) Référentiels galiléens
Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel le principe d’inertie est vérifié. Exemple : dans une voiture des clés sont posées sur le tableau de bord, les deux forces qui s’exercent sur le système sont le poids des clés et la réaction du tableau de bord. Ces forces se compensent (leur somme vectorielle est nulle). Lorsque la voiture roule à vitesse constante en ligne droite les clés ne bougent pas dans le référentiel de la voiture, le principe d’inertie est respecté, le référentiel de la voiture est galiléen. Lorsque la voiture tourne, accélère ou freine, le bilan des forces ne change pas mais les clés bougent par rapport à la voiture, le référentiel de la voiture n’est plus galiléen. 1

Un référentiel est galiléen s’il est en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen. Le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen pour des durées limitées : environs 1 h maximum. Les référentiels géocentriques et héliocentriques peuvent être considérés comme galiléens sur de plus longues échelles de temps.

3) Exemple
On considère un mobile autoporteur à coussin d’air (pas de