Question fondamentale sur la mécanique du pt

[invite8aa3f2a2]

comment newton a fait pour trouvé le principe fondamental de la dynamique autrement dit la démonstration du PFD
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[albanxiii]

Bonjour à vous aussi !

Un principe ne se démontre pas.

[invite82078308]

Je dirais, pour préciser les chose, qu'un principe est admis quand il s'avère utile pour décrire la réalité. (point de vue épistémologique pragmatique)
La théorie de Newton, utilisant ce principe a permis de rendre compte des mouvements des astres du système solaire, et a permis par la suite de faire des prédictions plus précises que la théorie de Kepler, en s'appuyant sur les influences gravitationnelles mutuelles des planètes.

[invitef29758b5]

Les 3 lois du mouvement forment un tout cohérent et indissociable .
Pourquoi ne parler que de la deuxième ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8aa3f2a2]

merci pour vos réponses ^^ je sais qu'un principe est admis comme ça sans démonstration . ma question c comment newton a trouvé ce principe , et si c par l'expérience comment on peut le trouver . merci d'avance

[theophrastusbombastus]

Bonsoir,
je vais essayer de retrouver un article assez complet que j'ai lu a ce propos il n'y a pas longtemps ! En attendant je vais essayer de retrouver deux trois éléments de mémoire, donc a ne pas prendre pour argent comptant et à vérifier !

La mécanique a commencé avec Aristote (Bruce je t'entend geindre d'ici...) qui a posé les premiers principes de la mécanique (dynamique/"cinématique"). Pour vous donner une idée de la pensée d'Aristote, en gros un objet mis en mouvement va continuer son mouvement tant que l'on va le pousser et s’arrêter net dès lors que l'on ne le poussera plus (ok là ça semble logique) mais grosse bévus d'Aristote, prendre en compte les frottements :
"Si Aristote avait connus le patin a glace il aurait compris qu'il faut autant de force pour mettre un objet en mouvement que pour l’arrêter"
C'est pas de moi... mais je sais plus de qui c'est ! Enfin on vois déjà comment Newton a pu avoir l'idée de son 1er principes, il est allé faire du patin a glace et s'est rendu compte que :
"Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force n'agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d'état."

Pour le second principe va falloir "réfléchir" un peu plus. Newton s'est intéressé au mouvement en se demandant comment on pouvait faire changer de direction un objet en translation rectiligne et a juste mis des termes mathématiques pour l'exprimer. Voila l’énoncé originel de Newton :
"Les changements qui arrivent dans le mouvement sont proportionnels à la force motrice ; et se font dans la ligne droite dans laquelle cette force a été imprimée."
En gros Newton il jouait avec les jeux de palais sur les tables là (vous savez comme a la fête foraine) donc il lance son palet dans une direction, le palet va en ligne droite dans une direction donné et avant que celui ci tape le bord il retape dessus, le palet va alors dans une nouvelle direction en ligne droite... plus ou moins vite selon si Newton a tapé (force motrice) plus ou moins forte !
Vous voyez l'idée ? Cela en terme mathématique se traduit par :
la variation de la quantité de mouvement ( qui contient la vitesse ET la direction dans son expression vectorielle) est proportionnelle a la force appliqué au machin qui bouge. Avec nos notations modernes (et quelques expériences pour trouver la proportionnalité) on écrit :


Donc a la base c'est quelques observations qui ont permis a Newton d'exprimer ces lois de la mécaniques et quand on a vu a quel point elles marchaient bien on lui a dit "respect" ! (On a quand même trouvé Neptune avec ça !)

(je répète tout ce que j'ai expliqué ci dessus n'a pour but que de donner intuitivement ce qui a mené Newton à énoncer ces lois, donc a ne pas prendre au pied de la lettre et a corriger sur les conneries que j'aurais pu dire...)

[invite8aa3f2a2]

merci pour votre réponse

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Newton dit : « Si j'ai vu plus loin, c'est en montant sur les épaules de géants ».
Et un de ces géants fut Galilée.
À l’époque tout le monde savait que si on s’arrêtait de tirer ou pousser une charrette, elle s’arrêtait. (Le patinage sur glace n’était pas très connu).
Mais Galilée avait remarqué que l’arrêt d’un objet en mouvement sur un support, dépendait de l’état de surface des objets. Et que des objets polis, sur des supports polis, s’arrêtaient plus lentement.

C’est à mon avis la raison de la redondance entre la première loi et la seconde, dont la première est un cas particulier. Mais à l’époque dire qu’un objet continuait à bouger même si on ne le poussait pas, était déjà aller contre le bon sens.
Au revoir.

[invite82078308]

Hum ...
Pour faire de la bonne histoire des sciences, il faut se placer dans le contexte scientifique de l'époque.
Je ne suis absolument pas un historien des science mais m'efforcerai de dire des choses sensées.
Je me permettrai toutefois un peu d'anachronisme dans la façon d'exprimer les faits.
Ce principe était certainement dans l'air, Hooke par exemple en avait sans doute une certaine intuition.
Mais il fallait que quelqu'un formulât ce principe clairement le premier.
Newton partait avec un avantage : il avait, sans doute dans une perspective d'applications à la physique, conçu son calcul différentiel qui permettait de manipuler mathématiquement la notion de dérivée d'une fonction (-> vitesse) et donc sa dérivée seconde (-> accélération).
Appliquons ses concepts à l'étude de la théorie de Galilée de la chute des corps:
On voit que l'accélération est constante, indépendante du corps considéré; il est naturel de considérer qu'elle est due au poids du corps, proportionnel, lui, à sa masse.
On obtient donc en langage moderne:
a=g, et p=mg, dans un système d'unités cohérent, p désignant le pois, la force due à la pesanteur.
D’Où p=ma.
Le génie de Newton a été de généraliser cette égalité relative à la chute des corps en un principe universel: f=ma.

Pour les autres principes, le premier est un cas particulier du second (avec f=0), une étape dans l'élaboration de la théorie.; le troisième (action-réaction) peut être considéré comme un généralisation (encore une fois) de faits observés en statique à la dynamique.

Ces généralisation -raisonnement inductif et non déductif- furent justifiées à postériori par les résultats qu'elles ont permis d'obtenir.