Nous expliquons qui était Isaac Newton et les principaux événements de sa vie. Aussi, ses caractéristiques et les lois du mouvement.
Qui était Isaac Newton ?
Isaac Newton était un scientifique anglais qui se consacrait principalement à la physique et aux mathématiques , mais s’intéressait également à la philosophie , à l’alchimie (une forme antérieure de chimie) et à la théologie .
Ses contributions à la connaissance scientifique comprennent:
- La découverte du spectre des couleurs contenues dans la lumière .
- La première hypothèse sur l’existence de particules qui composent la lumière.
- L’étude de la transmission de la température par convection.
Cependant, ses contributions les plus importantes sont ses trois lois du mouvement , qui sont expliquées ci-dessous. Ces lois ont pu expliquer le mouvement des étoiles à partir des mêmes principes physiques qui expliquent le mouvement à la surface de la terre.
Voir aussi: lois de Newton
Biographie d’Isaac Newton
Isaac Newton est né le 4 janvier 1643 dans le comté de Lincolnshire , dans un village appelé Woolsthorpe Manor, situé au nord de Londres, en Angleterre .
Son père, Barnabas Smith, était un fermier décédé à la fin de 1642, donc Newton fut élevé par sa mère, Hanna Ayscough , jusqu’à ce qu’elle épouse un autre homme, date à laquelle il alla vivre avec ses grands-parents, jusqu’à ce que son beau-père décédé.
Dès son plus jeune âge, il a montré un talent pour les inventions , par exemple, il a copié un moulin à vent de sa ville qui fonctionnait encore mieux que l’original. En 1661, il entra à l’Université de Cambridge et poursuivit ses études en optique, géométrie et mathématiques, et développa un modèle de télescope.
En 1693, il souffrit d’une dépression psychique , accompagnée de périodes de dépression et de paranoïa. On pense que ces conditions ont été causées par un empoisonnement au mercure survenu accidentellement au cours de ses expériences. Il mourut le 20 mars 1727, à l’âge de 84 ans.
Loi d’inertie ou première loi de Newton
« Chaque corps persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme à moins qu’il ne soit contraint de changer d’état par des forces qui lui sont imprimées. »
Ce que cette loi indique, c’est que si un objet est au repos, il continuera au repos , et s’il est en mouvement rectiligne uniforme, il maintiendra ce mouvement, à moins qu’une force ne lui soit appliquée (qui cherche à l’arrêter, à l’accélérer , ou déplacez-le dans une autre direction).
Cette loi contredit la loi d’ Aristote selon laquelle un corps ne pouvait être maintenu en mouvement que si une force constante lui était appliquée.
Application pratique de la première loi de Newton
Savoir qu’un objet continuera à se déplacer une fois qu’une force lui est appliquée (et tant qu’aucune autre force n’agit sur lui) est d’une importance vitale.
Par exemple, lorsque l’on considère la sécurité d’un moyen de transport . Un passager dans une voiture est en mouvement rectiligne uniforme.
Si la voiture est arrêtée par une force extérieure, le passager continuera à se déplacer , c’est-à-dire qu’il risque de heurter le pare-brise ou même de le traverser.
Par conséquent, il existe des ceintures de sécurité qui arrêtent le mouvement du passager en même temps que le mouvement de la voiture est arrêté.
Pourquoi les objets en mouvement s’arrêtent-ils ?
Si le moteur d’une voiture qui est en mouvement rectiligne uniforme est éteint, il continuera à se déplacer, selon la première loi de Newton. Cependant petit à petit la voiture va ralentir et finir par s’arrêter . En effet, les forces de frottement (par exemple, la résistance de l’ air et de la route sur la voiture) agissent sur la voiture.
La connaissance de ces forces permet de concevoir des objets qui, de par leur forme, réduisent au maximum les différentes résistances. Par exemple, les conceptions aérodynamiques des voitures ou les surfaces de glissement des skis qui réduisent la friction.
La première loi de Newton et la gravité
Dans l’espace, il n’y a pas de frottement car il n’y a pas d’air pour arrêter les objets avec sa résistance. Pour cette raison, en observant le mouvement de la Lune autour de la Terre , Newton est arrivé à la conclusion que si la Lune ne sortait pas de son orbite, c’était parce qu’il y avait une force qui la maintenait attachée à la Terre : la gravité .
Loi fondamentale de la dynamique ou deuxième loi de Newton
« Le changement de mouvement est directement proportionnel à la force imprimée et se produit selon la ligne droite le long de laquelle cette force est imprimée. »
Avec sa deuxième loi, Newton pose la force comme un phénomène quantifiable, c’est-à-dire que le changement de mouvement d’un objet permet de mesurer la force appliquée à cet objet et vice versa. Les forces appliquées aux objets en mouvement génèrent une accélération .
Chute libre
Dans la chute libre des objets, on observe l’application de la deuxième loi de Newton : l’objet est attiré par la force de gravité . L’objet subit donc une accélération.
C’est pourquoi les objets qui tombent d’une certaine hauteur atteignent le sol avec moins de vitesse que ceux qui tombent d’une plus grande hauteur : plus la hauteur à partir de laquelle un objet tombe est grande, plus le temps pendant lequel il accélère et, par conséquent, il atteint la sol avec une plus grande vitesse.
Pendule simple
La deuxième loi de Newton est observée dans le pendule mais dans la combinaison de deux forces. D’une part, en lâchant un pendule, la gravité exerce une force vers le bas . Mais simultanément, la corde du pendule exerce également une force, appelée tension. La tension et la gravité ne sont pas des forces opposées, mais se combinent pour créer un mouvement continu.
Troisième loi de Newton : principe d’action et de réaction
« A chaque action, il y a toujours une réaction égale et opposée . » Cela signifie que lorsqu’un corps exerce une force sur un autre (action), il applique la même force mais en sens inverse sur le premier (réaction).
Cette loi a été développée par Newton de manière tout à fait originale, contrairement aux deux précédentes qui s’appuyaient sur les travaux d’autres physiciens. La troisième loi de Newton nous permet de considérer les forces comme un système , dans lequel les corps sont liés les uns aux autres par des forces opposées.
Applications de la troisième loi de Newton
Bien que la troisième loi de Newton soit utilisée dans l’étude des particules, on peut aussi l’observer dans la vie de tous les jours . Par exemple, lorsque vous utilisez une rame, nous appliquons une force sur l’eau et l’eau applique la même force sur la rame, mais dans la direction opposée. Par conséquent, lorsque nous ramons « à reculons », le bateau avance.
Le principe d’action et de réaction doit également être pris en compte lors de l’utilisation d’une arme à feu . Le pistolet pousse la balle, qui est très petite, avec une certaine force dans une direction, mais en même temps, le pistolet est repoussé avec la même force.
Étant donné que l’arme est beaucoup plus grosse que la balle, l’accélération qu’elle subit est inférieure à celle de la balle, donc avec une prise ferme, son mouvement peut être contenu.
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