La deuxième loi de Newton est l'une des trois lois du mouvement développées par le physicien et mathématicien Sir Isaac Newton (1642-1727). Cette loi, ainsi que la loi d'inertie et la loi du principe d'action et de réaction publiée dans son chef-d'œuvre "Philosophiae naturalis principia mathematica" (Principes mathématiques de la philosophie naturelle).
Newton a écrit la deuxième loi dans ses Principia Mathematica comme suit :
« Le changement de mouvement est proportionnel à la force imposée ; et il est fait dans le sens de la ligne droite dans laquelle la force est imposée. »
Expliquée de manière plus familière, la deuxième loi de Newton indique que si nous appliquons une force sur un objet, l'objet subira une accélération directement proportionnelle à la force. C'est-à-dire que l'action de pousser un objet avec une force F implique que l'état de repos ou de mouvement de l'objet varie.
Formule de la deuxième loi de Newton
Cela peut s'écrire analytiquement comme :
F = ma
où:
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F est la somme des forces nettes agissant sur l'objet exprimée en newtons.
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m est la masse exprimée en kilogrammes.
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a est l'accélération exprimée en mètres par seconde au carré.
La masse d'un élément a une fonction de proportionnalité entre la force résultante exercée sur l'élément et son accélération. Cela implique qu'en exerçant la même force sur deux objets de masses différentes, l'accélération de l'objet sera plus grande dans celui de masse inférieure. En réalité, la masse d'un élément engendre une résistance à la variation de sa vitesse. Pour cette raison, la masse est parfois appelée masse inertielle (résistance au changement).
Dans un objet en mouvement, si la direction de la force est la même que celle de la vitesse, l'objet accélérera. Si, par contre, la force exercée est en sens inverse, l'objet va ralentir.
Un cas particulier de cette formule est lorsqu'elle est appliquée à la force de gravité à la surface de la Terre. Tout objet en chute libre à la surface de la terre subit une accélération de 9,8 m/s² quelle que soit sa masse. Cette valeur est obtenue à partir de la propre loi de la gravitation universelle de Newton.
Qu'elle est la définition de force ?
Une force est l'élément qui fait accélérer un objet.
La résultante de toutes les forces exercées sur un objet a la même direction et le même sens que l'accélération (qui peut être différente de la vitesse). Le module des forces résultantes est directement proportionnel au module d'accélération comme indiqué dans la deuxième formule de la loi de Newton.
Quelle est l'unité de force ?
Le newton est l'unité de force dans le système international d'unités qui est donnée par le principe fondamental de la dynamique (deuxième loi de Newton) comme :
1 N = 1 kg m/s²
Si un objet d'une masse d'un kilogramme a une accélération d'un mètre par seconde au carré par rapport à un référentiel inertiel, alors la force résultante exercée sur l'objet est d'un newton.
