3e loi de Newton

[invite86164e77]

Bonjour,

Vous connaissez tous la 3e loi de Newton..

1/ Bon, alors vous avez n’importe quel corps ( et supposons aussi une bouteille en plastique pleine d'eau genre une bouteille d'evian ),

Tous corps a un poids ou force de pesanteur qui est dû au fait même qu'il existe une masse selon la loi connue P = Mg, avec P donc la force du corps grandeur vectorielle (norme ou intensité, point d'application, direction, sens) en Newton N (s.i.), M grandeur scalaire qui est une constante et donc la masse en kg (s.i.), g grandeur vectorielle étant l'accélération de pesanteur en m.s^-2 (s.i.)

ET vous avez aussi la force de réaction R de quelconque support par rapport à ce corps de poids P, en vertu de la 3e loi de Newton (actions réciproques ou action/réaction ).Cette force de réaction R est une grandeur vectorielle aussi et de même direction que le poids P mais de sens opposé au poids P et de norme ou intensité identique au poids P.

Et, si on prends donc notre bouteille en plastique donnée à titre d'exemple, si nous la posons ( 1ere expérience ) sur un support déformable comme un drap tendu ( pas trop tendu non plus, genre un drap de lit simplement accroché à 4 extrémités avec 4 pinces à linge, de telle sorte que ce drap forme une surface plane donc ) , ce drap va se déformer du haut vers le bas sous le poids donc de cette bouteille ( sauf preuve du contraire, c.a.d. aucun drap de lit, pas trop tendu et de telle sorte qu'il fasse une surface plane, ne se déformera si on pose dessus une bouteille pleine en eau type "evian" ).

Cette 1etre expérience faite démontre l’existence d'une poids et son intensité donc qui va agir sur notre drap de lit pour déformer celui-ci du haut vers le bas.

Mais, il suffit de prendre un pèse personne et de faire l’expérience ( triviale aussi ) et de constater que le pèse personne va réagir aussi sous l'effet de n'importe quel corps posé dessus ( pas trop lourd non plus ) et indiquera la masse en kg donc du dit corps.

Une deuxième constatation est que, que ce soit notre drap de lit et/ou le pèse personne voir même simplement lorsque on tient la bouteille d'evian à la main, il existe une sorte de réaction à la force exercée par la bouteille d'evian ici mais en opposition à cette force ( le drap va "essayer de moins s'enfoncer encore sous l'effet du poids de la bouteille, le pèse personne va résister tout comme lorsque on tient cette bouteille à la main il nous faut une certaine force musculaire nécessaire pour que on puisse la tenir précisément ).

Ceci démontre que il existe une force opposée à ce poids, en vertu de la 3e loi de Newton, de même intensité que ce poids de même direction que ce poids mais vectoriellement de sens opposé au vecteur poids, c'est connu c'est acquis dans n'importe quel manuel de physique de lycée chapitre mécanique newtonienne et BILAN DES FORCES en particulier, etc..etc...

Alors, notre bouteille si nous la posons au sol, ce sol est un nouveau support que notre main, le drap de lit ou le pèse personne, mais il va réagir pareil en vertu de la 3e loi de Newton en une force opposée à ce poids et de même intensité que ce poids ( attention ici de bien souligner ce "même intensité", vous comprendrez pourquoi après ).D'ailleurs, c'est logique de l'imaginer dans la tête supposant que notre bouteille d'evian soit lourde de 10 TERAtonnes ( imaginons comme ça ),

Alors, il va se passer quoi ? Le sol il va se déformer aussi résistant que soit ce sol justement ( le sol normal du jardin, celui de la rue en béton, etc...).

Ici, je vous demandes de bien vouloir procéder à une 1er confirmation du raisonnement depuis le début du présent message, merci.

Retenons alors deux choses vues:

a/ Il y a une réaction à l'action en vertu de la 3e loi de Newton à tous corps qui sera stable sur le sol, l'action étant le poids même du corps et l'action la force de réaction liée au sol.Il existe donc une 1ere FORCE RÉSISTANTE notée R1 à un un poids quelconque de corps quelconque c'est celle liée au poids même du corps quelconque.

b/ Il y a la structure à tenir compte du support de soutien du poids quelconque de corps quelconque ( exemple notre drap de lit qui c'est déformé et notre sol pourtant bien bétonné de la rue de la ville par exemple qui c'est déformé en supposant 10 "Teratonnes" pour la bouteille d'evian ).Il existe une 2e FORCE RÉSISTANTE notée R2 qui est celle liée à la structure même de tous corps ( ici il a été considéré le sol donc ou le drap de lit ).Plus explicitement, cette deuxième force de nature résistive liée à la structure de tous corps est la somme de toutes les forces de structures, c'est une résultante style: R2 = r1 + r2 + ...+ ri , avec i > 0 ( par exemple pour notre bouteille d'evian r1 du plastique de la bouteille, r2 due à la densité de l'eau même, ..la résultante somme de ces "r" qu'est R2 donc est la force résistive totale de structure de notre bouteille d'evian ).

2e demande de correction ici, si le raisonnement est exact ou non sujet à "a/" et "b/"...
-----

[Amanuensis]

Ce qui est utilisé n'est pas la troisième loi de Newton, mais la deuxième sous la forme "la résultante des forces exercées sur un corps immobile (ou en mouvement uniforme) est nulle".

[invite86164e77]

Ce qui est utilisé n'est pas la troisième loi de Newton, mais la deuxième sous la forme "la résultante des forces exercées sur un corps immobile (ou en mouvement uniforme) est nulle".

Bonjour,

Merci pour ta réponse

Oui, je suis d'accord sur ce fait là.

Si on reprends notre bouteille d'eau d'evian posée au sol et donc en équilibre (ici en le terme "immobile") et on fait la SOMME donc des forces internes comme externes appliquées à notre bouteille, la résultante est nulle..

Maintenant, imagines que tu exerces une force au dessus de cette bouteille en équilibre donc posée au sol, genre tu essayes de l'aplatir, que se passe t-il ?

Merci pour ta réponse (ceci n'est pas un "jeux ironique" du tout tu comprendras où je veux en venir après )..

[LPFR]

Bonjour.
Si vous appuyez avec votre doigt sur la bouteille, la réaction de la bouteille aplatira (plus ou moins fort) l'extrémité de votre doigt et vous sentirez la force. (3ème loi de Newton)
La force sur la bouteille sera compensée (2ème loi de Newton) par une augmentation de la réaction du sol sous la bouteille.
Et le résultat de la force sur le haut et de la force sur le dessous sera une déformation, permanente ou non, de la bouteille.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite86164e77]

Bonjour.
Si vous appuyez avec votre doigt sur la bouteille, la réaction de la bouteille aplatira (plus ou moins fort) l'extrémité de votre doigt et vous sentirez la force. (3ème loi de Newton)
La force sur la bouteille sera compensée (2ème loi de Newton) par une augmentation de la réaction du sol sous la bouteille.
Et le résultat de la force sur le haut et de la force sur le dessous sera une déformation, permanente ou non, de la bouteille.
Au revoir.

Bonjour LPFR,

Merci pour votre réponses alors je reprends ceci-ci dessous, je vous cites:

Bonjour.
Si vous appuyez avec votre doigt sur la bouteille, la réaction de la bouteille aplatira (plus ou moins fort) l'extrémité de votre doigt et vous sentirez la force. (3ème loi de Newton)

C'est la partie qui s’avérera la plus intéressante ( pour après je veux dire quand j'en serai arrivé à la fin de l’étude de cette fameuse 3e loi de Newton ),

Donc 1/ l'action est "appuyer" cela veut dire une force notons F1 cette force

Puis vous dites "la réaction de la bouteille" cela veut dire une force aussi (de réaction ici à l'opposé de F1) notons la R1

Normalement en vertu de la 3e loi de newton: R1 = F1 (en valeur absolue), en toute rigueur.

Continuons: vous confirmez donc l'application de la 3e loi en: "aplatira (plus ou moins fort) l'extrémité de votre doigt et vous sentirez la force. (3ème loi de Newton)"

Ensuite ci-dessous:

La force sur la bouteille sera compensée (2ème loi de Newton) par une augmentation de la réaction du sol sous la bouteille.

Il y a un "effet transitif" on va dire effectivement au niveau du sol une sorte de "décomposition" de notre F1 première jusque au niveau du sol qui fera une "réponse" à la bouteille et la bouteille au doigt.Jusque là no problem..( c.a.d, vous le remarquez bien que ce n'est pas seulement au niveau où il y a eu un appui ( l'action donc) que ça se passe uniquement mais ça se passe aussi au niveau du sol où est posée la bouteille. ).

On continues, ci-dessous:

Et le résultat de la force sur le haut et de la force sur le dessous sera une déformation, permanente ou non, de la bouteille.
Au revoir.

C'est vrai, selon l'intensité de l'action donc notre F1 si elle est petite, il n'y aura pas de déformation de la bouteille ( vous soulignez bien ici en plus de la citation plus haut que l'effet se fera sentir jusque au sol où est posée la bouteille, l'effet donc de l'action de "appuyer" avec le doigt au dessus de la bouteille).Et donc si notre F1 est suffisamment importante alors effectivement il y aura déformation de la bouteille.

Dans tous les cas nous avons une RÉACTION de la bouteille à l 'ACTION (appuyer avec le doigt par exemple)

Nous avons: Une F1 première disons 2 N ( deux newtons ) en "appuyant" sur la bouteille"..Celle-ci va "répondre" via une réaction donc en une FORCE RÉSISTIVE de 2 N aussi

Soit dans cet exemple là F1 = R1 = 2 N (en valeur absolue)

Tous le monde ( ici je veux dire lecteurs et lectrices modérateurs(trices) compris qui lisez ceci ) concevez bien que R1 n'a strictement rien à voir avec toutes les structures et forces résistives inhérentes de COMPOSITION de notre bouteille. ( c'est à dire plastique de l'enveloppe, densité de l'eau à l'intérieur, voir le capuchon même de la bouteille ) car R1 est la RÉSULTANTE de l'action d'appuyer, elle est conséquente à AUTRE chose que toutes considérations structurelles de notre bouteille c'est la réponse à l'action F1 donc en R1 = 2 N aussi (reprenant notre exemple numérique )

Cette partie ci-dessous va être cruciale, je veux dire cette remarque ci-dessus ou constatation par l'expérience sera strictement révélatrice de une chose qui va dépasser ce que vous pouviez imaginer ceux et celles qui ont lu jusqu'ici simplement ce Topic...

Maintenant, je vais détailler un peu ce que disait Amanuensis , en la première réponse à ce Topic, en cette 2e loi de Newton pour un corps en équilibre ( c'est à dire immobile ou en mouvement à vitesse constante ), je cites: « la résultante des forces exercées sur un corps immobile (ou en mouvement uniforme) est nulle »


- Pour expliciter cette 2e loi il faut donc considérer l'ensemble des forces qui s'appliquent à notre bouteille qui est donc au repos immobile posée au sol ( parfait équilibre dit aussi "système physique statique"..).

- Deux catégories de forces ( comme je l'avais déjà souligné d'ailleurs ) à considérer, pour commencer:

Les forces internes ET les forces externes appliquées à la bouteille.Les forces internes sont issues de ce qui fait la bouteille même en tant que corps physique, la forme appréhendée (qui fait différencier tous les corps les uns des autres.Ici, par exemple, c'est le corps physique de la "bouteille d'evian" qui est différent du corps physique de "un arbre" visiblement si la bouteille est posée au sol donc dans un jardin et à coté de un arbre qui est lié aussi au sol ) si vous voulez, issues des compositions de structures mêmes donc ( moléculaires).Ainsi, pour notre bouteille nous avons une enveloppe en son plastique, un capuchon, et ce qu'il y a à l’intérieur de la bouteille ( ici de l'eau de source d'evian donc )

Ces forces internes sont strictement réservées à cette composition de structure qui fait le corps même, et dans ces forces internes il existe deux sous catégorie de forces: les forces en ( + ) et les forces en ( - ), sachant que les ( + ) et les ( - ) ici sont données arbitrairement seulement pour comprendre la notion que il existe des forces opposées, si vous voulez, dans la structure même du corps.

Par exemple une force en ( + ) pourrait être celle de l'enveloppe en plastique seule de notre bouteille d'evian qui va résister à la recherche naturelle physique d'expansion de l'eau à intérieur une force qui sera dite en ( - ).La force totale du liquide qui "s’attaque" aux parois de l'enveloppe en plastique recevra une réponse de cette paroi de ce enveloppe en plastique de la bouteille en la même intensité en valeur absolue: soit f1 la force globale du liquide exercée sur la paroi et f2 la réponse de la paroi, on a f1 = f2 en valeur absolue mais opposées ( la force d'attaque du liquide en ( + ) et la force de réaction de la paroi en ( - ) donc.Ces deux forces f1 et f2 étant égales elles se compensent parfaitement et c'est ce qui fait que notre bouteille d'evian "" n'explose/ ne craque pas "" tout simplement..Elle est déjà en équilibre "" interne "" de structure donc.

Ainsi, nous avons déjà une sous catégories de forces dites en ( + ) et en ( - ) de la catégorie des forces appliquées à notre corps physique quelconque qui sont dites " forces internes de structure" (1 ) liées strictement à la structure même du corps quelconque physique considéré.

Lorsque nous faisons un BILAN DES FORCES de ces forces internes de structure en ( + ) et en ( - ), nous avons vu divers composants à considérer ( enveloppe plastique, eau, capuchon entre autres ) de la bouteille.Ces forces dépendent des propriétés des ces composants ( une force qui est due au plastique est différente d'une force qui est due à un liquide, c'est logique ), et lorsque nous faisons la SOMME TOTALE de toutes ces forces internes de structure donc, cette somme est égale à zéro ( en vertu de la 2e loi de Newton ici comme proposé par Amanuensis ), c'est ce qui fait même que notre bouteille est STATIQUE (dans un temps raisonnable mais lorsque on considère un temps beaucoup plus long, le corps va évoluer genre "décomposition" etc..) et reste donc sous sa forme de bouteille remplie d'eau d'evian sans déformations quelconques.

Mais, si cette sommes de forces internes de structure est égale à zéro cela ne veut pas dire que l'on peut considérer une autre somme mais celle-ci sans les valeurs algébriques de ces différentes forces ( c.a.d. les (+) et les (-) ), nous considérons une autre somme en faisant intervenir que les valeurs absolues de ces forces internes de structure, cette somme est égale à X newtons,

Nous passons à la 2e catégorie de forces à considérer pour notre bouteille qui sont dites les forces Externes.

Ici, il n'est donc plus question des forces de structure internes, nous avons (rappel) notre bouteille posée au sol:

les forces donc externes à prendre en compte est le Poids et la Réaction du sol ( 3e loi de newton ).La bouteille étant posée au sol exerce une action sur ce sol qui répond via une réaction égale en valeur absolue à l'intensité de ce poids.Nous considérons, par exemple, un poids "P" de notre bouteille égal à 10 N,

Alors la réaction du sol "R" sera égal aussi à 10 N dans le cadre même de cet équilibre physique ( bouteille stable posée au sol ).

Algébriquement en vertu de la 2e loi de Newton proposée par Amanuensis, nous avons P - R = 0 c'est la bouteille en équilibre sur le sol ( et sa vérification A.N. évidemment 10 - 10 = 0 )

Mais, si nous faisons la somme cette fois des valeurs ABSOLUES du système considérant toujours le poids "P" ET cette réaction "R" du sol", nous avons P + R = 20 Newtons, ici..Gardons cette valeur numérique de coté pour l'instant.

Pour résumer, nous avons donc:

1/ Les forces internes de structure de tous corps physiques

- Pour ces forces, il existe deux sous catégories de forces internes de structure en (+) et en (-)

- Deux sommes possibles de ces forces de structure: celle algébrique = 0 ( ce qui démontre que le corps physique quelconque est stable )

et une 2e somme des valeurs absolues cette fois de ces forces de structure = X newtons.

2/ Les forces externes appliquées à tous corps physiques

- Deux sommes possibles aussi comme celle des valeurs algébriques de ces forces externes = 0 ( ce qui fait que notre corps quelconque est en équilibre dans son ENVIRONNEMENT )

Et, la somme cette fois aussi des valeurs absolues de ces forces externes = X newtons.

Ces 1eres constatations expérimentales faites ( plutôt confirmations de ce qui est acquis déjà, bien évidemment, en mécanique newtonienne ),

Nous appuyons sur la bouteille avec une force égale à 2 Newtons par exemple.

Comme l'a dit LPFR, message précédent et plus haut, la bouteille va réagir à l'action en une force équivalente à l'action de 2 Newtons ici ( qui va se ressentir sur le doigt même ) MAIS aussi au niveau du sol (transmission globale de cette force d'action de 2 newtons à l'ensemble de la bouteille qui est posée au sol et donc le sol aussi ressentira cette force de 2 newtons ).

Pourtant nous savons que ce sol réagit déjà avec 10 newtons en opposition à nos 10 newtons dus au poids même de la bouteille (elle est en équilibre ) et à cause de cette nouvelle force d'appui du doigt de 2 N qui vient s'additionner à cette force de pesanteur donc , le sol réagira avec 10+ 2 newtons donc en opposition toujours.

Autrement dit, si on mesure à cet instant "t" d'action d'appui du doigt de 2 newtons sur le capuchon de la bouteille de poids = 10 N, il y a,

- Au niveau sol: une mesure de la valeur absolue de la force de réaction du sol = 12 newtons

- Au niveau de n’importe quelle "section" de la bouteille ( genre une section volumique imaginaire ): une mesure de la valeur absolue de force résistive de 12 newtons aussi.

- Au niveau du capuchon de la bouteille point d'appui: une mesure à la même valeur pour la valeur absolue de la force résistive de la bouteille de 12 newtons aussi.

- Au niveau du doigt: une mesure de la valeur absolue de une force opposée résistive de 2 Newtons.

Qu'est ce que cela veut dire exactement ?

La 3e loi de newton s'applique en une réaction à l'action ( du doigt ici ) dont la valeur absolue mesurée de cette réaction est égale à la force de pesanteur (appui) du doigt, il n'y a en rien une considération des forces résistives internes de structure de la bouteille car si c’était le cas alors il serait mesuré une valeur absolue de 12 newtons pour le doigt et non 2 newtons seulement..

Critiques bienvenues..et je poursuivrais ensuite..

[invite86164e77]

Correctif de mon message en Rouge ci-dessous:


[QUOTE=daryl69;3602442]Bonjour LPFR,

Merci pour votre réponses alors je reprends ceci-ci dessous, je vous cites:

(....)


Autrement dit, si on mesure à cet instant "t" d'action d'appui du doigt de 2 newtons sur le capuchon de la bouteille de poids = 10 N, il y a,

- Au niveau sol: une mesure de la valeur absolue de la force de réaction du sol = 12 newtons

- Au niveau de n’importe quelle "section" de la bouteille ( genre une section volumique imaginaire ): une mesure de la valeur absolue de force résistive de 12 newtons aussi.

- Au niveau du capuchon de la bouteille point d'appui: une mesure à la même valeur pour la valeur absolue de la force résistive de la bouteille de 12 newtons aussi.

- Au niveau du doigt: une mesure de la valeur absolue de une force opposée résistive de 12 Newtons.

Qu'est ce que cela veut dire exactement ?

La 3e loi de newton s'applique en une réaction à l'action ( du doigt ici ) dont la valeur absolue mesurée de cette réaction est égale à la force de pesanteur (appui) du doigt mais aussi du poids de la bouteille, soit 2 N + 10 N = 12 N.

Il doit être considéré donc pour tous corps agissant sur notre bouteille LE POIDS DE CETTE BOUTEILLE AUSSI..


Critiques bienvenues..et je poursuivrais ensuite..

[LPFR]

Re.
Excusez-moi Daryl69, mais je n'ai pas la patience de lire votre baratin.

Si vous avez des questions concrètes je suis prêt à les lire. Mais pas des longues disquisitions dignes d'un bac de phylo.
A+

[invite86164e77]

Re.
Excusez-moi Daryl69, mais je n'ai pas la patience de lire votre baratin.

Si vous avez des questions concrètes je suis prêt à les lire. Mais pas des longues disquisitions dignes d'un bac de phylo.
A+

Bonsoir LPFR,

Ben c'est pas de la philo, j'essaye d'être le plus explicite possible..Au contraire, c'est de l'objectivité..LA philo c'est subjectif..

Bon pas grave,

Alors je vais être court (de toutes façon, j'ai donné les éléments nécessaires ou rappels plutôt que j'aurai besoin par la suite pour démontrer ce que je me suis fixé de démontrer, la bouteille n'est que un exemple ).

Donc, je reprends votre exemple de « force d'appui du doigt » sur le capuchon de la bouteille d'evian posée au sol et donc en équilibre:

On suppose que la bouteille est d'un poids = 10 N

La force d'appui du doigt = 2 N

A l'instant "t" où la force d'appui est faite sur le capuchon, si on pouvait mesurer les forces, on a:

1/ Au niveau du capuchon une force de réaction de la bouteille égale à 2 N en valeur absolue pour cette force d'appui de 2 N (cette force de réaction de 2 N sera donc sentie par le doigt aussi ).

2/ Au niveau du sol une force de réaction du sol égale à 10 N + 2 N = 12 N en valeur absolue.

3/ Au niveau du milieu de la bouteille, par exemple, si on considère une section volumique, une force de réaction de cette section de 10/2 N + 2 N = 7 N.

Le confirmez-vous ?

Merci, par avance, pour votre réponse.

[LPFR]

Bonjour.
Oui. Je suis d'accord sauf pour le point 3. Pour que je sois d'accord il faut ajouter "si on découpait la bouteille en 2 morceaux, le morceau du haut exercerait une force de 7 N sur le bas, et le bas une réaction de 7 N sur le haut".
Si on ne la découpe pas, on ne peut rien affirmer car on ne connait pas les forces internes dans le plastique.

Si vous avez quelque chose à démontrer dites de quoi il s'agit au lieu d'essayer de nous emmener à nous contredire. Vous n'en arriverez pas. Les lois de Newton sont la base de la physique et sont bien comprises par les physiciens depuis 3 siècles. S'il y avait une contradiction, elle aurait été détectée par des physiciens bien plus douées que vous ou moi depuis longtemps. Alors, je vous trouve un peu arrogant (et fou) de penser que vous avec trouvé une "faille" dans les lois de Newton.

Au revoir.

[Etorre]

J'ai beau tout relire, et ça m'a pris un bon bout de temps, je ne comprend pas ce que tu ne comprend pas. Je n'ai décelé aucune erreur dans ton raisonnement, mais par contre tu a un mal fous a synthétiser tes idées. Dit nous ou tu veux en venir, soit clair, bref, concis.
"Ce qui est compris s’énonce clairement"
Pose une question concise, et si on ne comprend pas ou on est pas d'accord, on te demandera de développer.