Calcul de l’accélération - Exercice corrigé

Contexte : Le mouvement d'un véhicule.

Cet exercice explore les principes fondamentaux de la mécanique classique appliqués à une situation de la vie courante : l'accélération et le freinage d'une voiture. Nous allons utiliser le Principe Fondamental de la DynamiqueAussi connu comme la deuxième loi de Newton, il énonce que la somme des forces extérieures agissant sur un corps est égale au produit de sa masse par son accélération (ΣF = ma). pour analyser les forces en jeu et les équations de la cinématique pour décrire le mouvement.

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous apprendra à modéliser un problème physique simple, à identifier les forces pertinentes, et à appliquer les lois de Newton pour prédire le mouvement d'un objet.

Objectifs Pédagogiques

Appliquer le Principe Fondamental de la Dynamique (deuxième loi de Newton).
Calculer la force nette agissant sur un objet et en déduire son accélération.
Utiliser les équations de la cinématique pour déterminer la vitesse et la distance parcourue.
Comprendre l'influence des forces de propulsion et de résistance (frottement).

Données de l'étude

On s'intéresse à une voiture démarrant depuis l'arrêt sur une route horizontale. L'objectif est de calculer son accélération, sa vitesse, la distance parcourue, et sa décélération lors d'un freinage.

Fiche Technique du Véhicule

Caractéristique	Valeur
Masse du véhicule (m)	1200 kg
Force de propulsion du moteur \(F_{\text{moteur}}\)	4000 N
Force de freinage maximale \(F_{\text{freinage}}\)	6000 N
Coefficient de frottement de roulement \(\mu_r\)	0.015

Bilan des forces sur la voiture (phase d'accélération)

Paramètre Physique	Description ou Formule	Valeur	Unité
Accélération de la pesanteur (g)	Constante physique	9.81	m/s²
Vitesse initiale \(v_0\)	La voiture part de l'arrêt	0	m/s

Questions à traiter

Calculer la force de frottement de roulement \(F_r\) qui s'oppose au mouvement.
Déterminer la force nette agissant sur la voiture et calculer son accélération (a) pendant la phase de démarrage.
Quelle est la vitesse \(v_f\) de la voiture après 10 secondes d'accélération ? Donner le résultat en m/s puis en km/h.
Calculer la distance (d) parcourue par la voiture pendant ces 10 secondes.
Après ces 10 secondes, le conducteur freine brusquement. En considérant la force de freinage maximale et la force de roulement, quelle est la décélération \(a_{\text{freinage}}\) de la voiture ?

Les bases de la Mécanique Classique

Pour résoudre cet exercice, nous aurons besoin de deux piliers de la mécanique newtonienne : le Principe Fondamental de la Dynamique pour l'étude des forces, et les équations de la cinématique pour l'étude du mouvement.

1. Principe Fondamental de la Dynamique (PFD)
La deuxième loi de Newton stipule que l'accélération d'un objet est directement proportionnelle à la force nette appliquée et inversement proportionnelle à sa masse. La force nette est la somme vectorielle de toutes les forces agissant sur l'objet. \[ \sum \vec{F}_{\text{ext}} = m \cdot \vec{a} \]

2. Équations de la Cinématique (Mouvement Rectiligne Uniformément Accéléré)
Pour un objet se déplaçant avec une accélération constante (a), sa vitesse (v) et sa position (d) à un instant (t) sont données par : \[ v(t) = v_0 + a \cdot t \] \[ d(t) = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \]

Correction : Calcul de l’Accélération et des Forces

Question 1 : Calculer la force de frottement de roulement \(F_r\)

Principe

La force de frottement de roulement est une force résistive qui s'oppose au mouvement d'un objet roulant sur une surface. Elle est principalement due à la déformation de la surface et de l'objet (les pneus et la route). On la modélise comme étant proportionnelle à la force normale exercée par la surface sur l'objet.

Mini-Cours

En mécanique, la force normale (N) est la force de contact perpendiculaire à la surface qui empêche un objet de la traverser. Sur un plan horizontal, sans autres forces verticales, elle compense exactement le poids (P) de l'objet. Le poids est la force gravitationnelle agissant sur l'objet (\(P=mg\)). Le frottement de roulement est une simplification qui regroupe les pertes d'énergie dues aux déformations des pneus et de la route.

Remarque Pédagogique

L'étape cruciale est d'abord d'analyser les forces verticales pour trouver la force normale. Même si le mouvement est horizontal, les forces verticales sont indispensables pour calculer le frottement. C'est un réflexe à acquérir : toujours faire le bilan des forces dans toutes les directions.

Normes

Ce calcul est une application directe des principes de la physique de base (lois de Newton). Dans un contexte d'ingénierie automobile avancée, des modèles plus complexes (normes ISO 28580 pour la résistance au roulement des pneus) seraient utilisés, mais le principe de proportionnalité à la charge normale reste le même.

Formule(s)

Formule de la force de frottement de roulement

F_r = \mu_r \cdot N

Formule de la force normale sur plan horizontal

N = P = m \cdot g

Hypothèses

La route est parfaitement horizontale.
Le coefficient de frottement de roulement est constant et ne dépend pas de la vitesse.
Il n'y a pas de force de portance aérodynamique qui pourrait modifier la force normale.

Donnée(s)

Nous utilisons les valeurs de l'énoncé pour ce calcul.

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Masse du véhicule	m	1200	kg
Coefficient de frottement	\(\mu_r\)	0.015	-
Accélération de la pesanteur	g	9.81	m/s²

Astuces

Pour un ordre de grandeur rapide, on peut approximer g à 10 m/s². Le poids serait de 12000 N, et le frottement d'environ 180 N. C'est utile pour vérifier si le résultat final est cohérent.

Schéma (Avant les calculs)

Bilan des forces verticales

Calcul(s)

Étape 1 : Calcul de la force normale (N)

\begin{aligned} N &= m \cdot g \\ &= 1200 \text{ kg} \times 9.81 \text{ m/s}^2 \\ &= 11772 \text{ N} \end{aligned}

Étape 2 : Calcul de la force de frottement de roulement \(F_r\)

\begin{aligned} F_r &= \mu_r \cdot N \\ &= 0.015 \times 11772 \text{ N} \\ &= 176.58 \text{ N} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Bilan des forces avec valeur de frottement

Réflexions

La force de frottement (≈177 N) est bien plus faible que la force du moteur (4000 N). Cela confirme que la voiture pourra accélérer. Cette force représente l'énergie "perdue" pour faire rouler le véhicule sur la route.

Points de vigilance

Le coefficient de frottement de roulement \(\mu_r\) est une grandeur sans dimension. Attention à ne pas le confondre avec le coefficient de frottement statique ou cinétique qui intervient lors d'un glissement. De plus, ne jamais oublier que le frottement dépend de la force normale, pas directement de la masse.

Points à retenir

La force de frottement de roulement s'oppose au mouvement.
Sa formule est \(F_r = \mu_r \cdot N\).
Sur une route plate, la force normale \(N\) est égale au poids \(P = mg\).

Le saviez-vous ?

Les constructeurs de pneus travaillent énormément pour réduire le coefficient de frottement de roulement. Une faible diminution de ce coefficient peut entraîner des économies de carburant significatives sur la durée de vie d'un véhicule, car cette force doit être constamment vaincue, même à vitesse constante.

FAQ

Résultat Final

La force de frottement de roulement qui s'oppose au mouvement est de 176.58 N.

A vous de jouer

Que deviendrait cette force si la voiture transportait une charge supplémentaire de 300 kg ?

Question 2 : Déterminer la force nette et l'accélération

Principe

Selon le Principe Fondamental de la Dynamique, l'accélération de la voiture est causée par la force nette (ou résultante) qui agit sur elle. Cette force nette est la somme vectorielle de toutes les forces. Dans notre cas, sur l'axe horizontal, il s'agit de la force moteur qui pousse la voiture vers l'avant, et de la force de frottement qui la tire vers l'arrière.

Mini-Cours

La force nette (\(F_{\text{nette}}\)) est le moteur du changement de mouvement. Si elle est nulle, la vitesse reste constante (Première loi de Newton). Si elle est non nulle, l'objet accélère dans la direction de cette force nette. Le calcul de la force nette est la première étape de toute analyse dynamique.

Remarque Pédagogique

Il est essentiel de définir un sens positif pour le mouvement (par exemple, vers la droite). Les forces qui vont dans ce sens sont positives (\(F_{\text{moteur}}\)), celles qui s'y opposent sont négatives (\(F_r\)). Une erreur de signe ici faussera tout le reste de l'exercice.

Normes

C'est une application directe de la deuxième loi de Newton, un pilier de la physique enseigné dans le monde entier. Il n'y a pas de norme d'ingénierie spécifique, c'est un principe universel.

Formule(s)

Formule de la force nette

F_{\text{nette}} = F_{\text{moteur}} - F_r

Formule de l'accélération (PFD)

a = \frac{F_{\text{nette}}}{m}

Hypothèses

La force du moteur est constante pendant la phase de démarrage.
La résistance de l'air est négligée (valable pour les faibles vitesses).

Donnée(s)

On utilise les données de l'énoncé et le résultat de la question 1.

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Force moteur	\(F_{\text{moteur}}\)	4000	N
Force de frottement	\(F_r\)	176.58	N
Masse du véhicule	m	1200	kg

Astuces

Avant de calculer, on voit que 4000 N est bien plus grand que 177 N. Le résultat de la force nette sera donc proche de 4000 N, et l'accélération sera positive, ce qui est logique pour un démarrage.

Schéma (Avant les calculs)

Bilan des forces sur la voiture (phase d'accélération)

Calcul(s)

Étape 1 : Calcul de la force nette

\begin{aligned} F_{\text{nette}} &= F_{\text{moteur}} - F_r \\ &= 4000 \text{ N} - 176.58 \text{ N} \\ &= 3823.42 \text{ N} \end{aligned}

Étape 2 : Calcul de l'accélération

\begin{aligned} a &= \frac{F_{\text{nette}}}{m} \\ &= \frac{3823.42 \text{ N}}{1200 \text{ kg}} \\ &\approx 3.186 \text{ m/s}^2 \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Vecteurs Résultants

Réflexions

Une accélération de 3.19 m/s² signifie que chaque seconde, la vitesse de la voiture augmente de 3.19 m/s (soit environ 11.5 km/h). C'est une accélération honorable pour une voiture de tourisme standard.

Points de vigilance

L'erreur la plus commune est d'oublier une des forces (souvent le frottement) ou de se tromper dans les signes lors de la somme. Toujours lister toutes les forces horizontales avant de les additionner.

Points à retenir

La force nette est la somme vectorielle des forces (\(F_{\text{nette}} = \sum F\)).
L'accélération est directement issue de la force nette et de la masse (\(a = F_{\text{nette}}/m\)).
Le sens de l'accélération est toujours le même que celui de la force nette.

Le saviez-vous ?

Dans la réalité, la force d'un moteur n'est pas constante. Elle dépend du régime moteur (tours/minute) et du rapport de boîte de vitesses engagé. De plus, à mesure que la vitesse augmente, la résistance de l'air (proportionnelle au carré de la vitesse) devient rapidement la force résistive dominante, faisant chuter l'accélération.

FAQ

Résultat Final

La force nette est de 3823.42 N, ce qui résulte en une accélération de 3.19 m/s².

A vous de jouer

Quelle serait l'accélération si le moteur ne pouvait fournir qu'une force de 3000 N ?

Question 3 : Calculer la vitesse après 10 secondes

Principe

Puisque l'accélération est constante (car les forces sont constantes dans notre modèle), nous pouvons utiliser les équations de la cinématique pour le Mouvement Rectiligne Uniformément Accéléré (MRUA) pour trouver la vitesse finale de la voiture après un certain temps.

Mini-Cours

La cinématique est la branche de la mécanique qui décrit le mouvement sans se soucier de ses causes (les forces). Pour une accélération constante 'a', la vitesse augmente linéairement avec le temps. La formule \(v_f = v_0 + at\) signifie simplement que la vitesse finale est la vitesse de départ, à laquelle on ajoute "l'accumulation" de vitesse due à l'accélération pendant le temps 't'.

Remarque Pédagogique

La clé ici est la cohérence des unités. Si l'accélération est en m/s² et le temps en secondes, la vitesse obtenue sera obligatoirement en m/s. La conversion en km/h est une étape finale à ne faire qu'après le calcul principal.

Normes

Ce sont les équations fondamentales du mouvement, développées par Galilée et Newton. Elles sont universelles pour tout mouvement à accélération constante.

Formule(s)

Formule de la vitesse en MRUA

v_f = v_0 + a \cdot t

Facteur de conversion des unités

1 \text{ m/s} = 3.6 \text{ km/h}

Hypothèses

L'accélération calculée à la question 2 reste parfaitement constante pendant 10 secondes.
La voiture part du repos complet (\(v_0 = 0\)).

Donnée(s)

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Vitesse initiale	\(v_0\)	0	m/s
Accélération	a	3.186	m/s²
Temps	t	10	s

Astuces

Pour convertir rapidement m/s en km/h, multipliez par 3.6. Pour l'inverse, divisez par 3.6. C'est un calcul très fréquent en mécanique.

Schéma (Avant les calculs)

On peut visualiser le problème sur une ligne de temps.

Évolution de la vitesse

Calcul(s)

Étape 1 : Calcul de la vitesse finale en m/s

\begin{aligned} v_f &= v_0 + a \cdot t \\ &= 0 \text{ m/s} + (3.186 \text{ m/s}^2 \times 10 \text{ s}) \\ &= 31.86 \text{ m/s} \end{aligned}

Étape 2 : Conversion en km/h

\begin{aligned} v_f (\text{km/h}) &= v_f (\text{m/s}) \times 3.6 \\ &= 31.86 \text{ m/s} \times 3.6 \\ &\approx 114.7 \text{ km/h} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Graphique Vitesse-Temps

Réflexions

Atteindre plus de 110 km/h en 10 secondes est la performance d'une voiture dynamique. Cela montre que notre modèle, bien que simple, donne des résultats plausibles pour une phase d'accélération maximale.

Points de vigilance

Ne pas oublier le terme de vitesse initiale (\(v_0\)). Dans ce cas, il est nul, mais dans un problème où l'objet est déjà en mouvement, l'oublier est une erreur fatale. De plus, ne pas se tromper de sens dans la conversion m/s <> km/h.

Points à retenir

La formule clé du MRUA pour la vitesse est \(v_f = v_0 + at\).
Assurer la cohérence des unités est primordial avant tout calcul.
Le facteur de conversion entre m/s et km/h est 3.6.

Le saviez-vous ?

Les supercars électriques ont des accélérations encore plus impressionnantes car leurs moteurs électriques délivrent un couple maximal instantanément, dès 0 tour/minute, contrairement aux moteurs thermiques qui doivent monter en régime.

FAQ

Résultat Final

Après 10 secondes, la vitesse de la voiture est de 31.86 m/s, soit environ 114.7 km/h.

A vous de jouer

En combien de temps la voiture atteindrait-elle 100 km/h (soit 27.78 m/s) avec cette même accélération ?

Question 4 : Calculer la distance parcourue en 10 secondes

Principe

Tout comme pour la vitesse, la distance parcourue lors d'un mouvement à accélération constante peut être calculée à l'aide des équations de la cinématique. La distance n'augmente pas linéairement, mais de façon quadratique avec le temps.

Mini-Cours

La formule \(d = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2\) montre que la distance parcourue est la somme de deux contributions : la distance qui aurait été parcourue à la vitesse initiale constante (\(v_0 t\)) et la distance supplémentaire gagnée grâce à l'accélération (\(\frac{1}{2} a t^2\)). Le terme au carré (\(t^2\)) est caractéristique du mouvement uniformément accéléré et montre que la voiture parcourt de plus en plus de distance à chaque seconde qui passe.

Remarque Pédagogique

Attention au terme \(\frac{1}{2}\) et au carré sur le temps. Ce sont des sources d'erreurs de calcul fréquentes. Prenez l'habitude de calculer \((t^2)\) en premier avant de multiplier par les autres termes.

Normes

C'est l'autre équation fondamentale du MRUA, issue des travaux de Galilée et Newton.

Formule(s)

La distance d est donnée par :

d = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2

Hypothèses

L'accélération reste constante sur toute la distance. On considère un mouvement en ligne droite.

Donnée(s)

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Vitesse initiale	\(v_0\)	0	m/s
Accélération	a	3.186	m/s²
Temps	t	10	s

Astuces

Pour un départ arrêté (\(v_0=0\)), la formule se simplifie grandement en \(d = \frac{1}{2}at^2\). Une autre façon de trouver le résultat est de calculer la vitesse moyenne \(\bar{v} = (v_0 + v_f)/2\) et de la multiplier par le temps : \(d = \bar{v} \cdot t\). Ici, \(\bar{v} = (0+31.86)/2 = 15.93\) m/s, et \(d = 15.93 \times 10 = 159.3\) m. C'est un bon moyen de vérifier son calcul.

Schéma (Avant les calculs)

Distance Parcourue

Calcul(s)

Calcul de la distance parcourue

\begin{aligned} d &= v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \\ &= (0 \text{ m/s} \times 10 \text{ s}) + \frac{1}{2} \times 3.186 \text{ m/s}^2 \times (10 \text{ s})^2 \\ &= 0 + \frac{1}{2} \times 3.186 \text{ m/s}^2 \times 100 \text{ s}^2 \\ &= 159.3 \text{ m} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Graphique Position-Temps

Réflexions

Parcourir près de 160 mètres en 10 secondes depuis l'arrêt est une performance notable qui correspond bien à la vitesse élevée atteinte. Cela illustre comment la distance augmente rapidement avec le temps lors d'une forte accélération.

Points de vigilance

L'erreur la plus commune est d'oublier de mettre le temps au carré. Une autre erreur est d'utiliser une formule incorrecte, comme \(d = v \cdot t\), qui n'est valable qu'à vitesse constante.

Points à retenir

La formule clé du MRUA pour la distance est \(d = v_0 t + \frac{1}{2}at^2\).
La distance parcourue est l'aire sous le graphique vitesse-temps.
La relation entre la distance et le temps est quadratique en cas d'accélération constante.

Le saviez-vous ?

Les pistes de "drag race" font typiquement un quart de mile (environ 402 mètres). Les voitures les plus rapides peuvent parcourir cette distance en moins de 5 secondes, atteignant des accélérations moyennes bien supérieures à 'g' !

FAQ

Résultat Final

La voiture parcourt 159.3 mètres en 10 secondes.

A vous de jouer

Quelle distance la voiture parcourt-elle pendant la première seconde seulement ?

Question 5 : Calculer la décélération au freinage

Principe

Lors du freinage, la force de propulsion du moteur est nulle (ou négligée) et une force de freinage importante s'ajoute, dirigée vers l'arrière. La force de frottement de roulement continue de s'opposer au mouvement. La force nette est maintenant la somme de ces deux forces résistives, provoquant une accélération négative (une décélération).

Mini-Cours

La décélération n'est pas un concept physique distinct, c'est simplement une accélération dont le vecteur est de sens opposé à celui du vecteur vitesse. Dans un mouvement rectiligne, cela se traduit par un signe négatif si la vitesse est positive. Les forces de freinage sont souvent bien supérieures aux forces de propulsion d'un véhicule, permettant des décélérations plus importantes en magnitude que les accélérations.

Remarque Pédagogique

Le point clé ici est de comprendre que TOUTES les forces s'opposant au mouvement s'additionnent. La force de freinage et la force de frottement "travaillent ensemble" pour ralentir la voiture. Elles auront donc toutes les deux un signe négatif dans le calcul de la force nette.

Normes

Les systèmes de freinage des véhicules sont soumis à des normes de sécurité très strictes (ex: règlement ECE R13 en Europe) qui imposent des distances d'arrêt maximales, et donc des décélérations minimales, pour garantir la sécurité.

Formule(s)

Formule de la force nette au freinage

F_{\text{nette, freinage}} = -F_{\text{freinage}} - F_r

Formule de la décélération

a_{\text{freinage}} = \frac{F_{\text{nette, freinage}}}{m}

Hypothèses

Le conducteur applique la force de freinage maximale instantanément.
La force de freinage est constante pendant toute la durée du freinage.
Le coefficient de frottement de roulement reste inchangé.

Donnée(s)

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Force de freinage	\(F_{\text{freinage}}\)	6000	N
Force de frottement	\(F_r\)	176.58	N
Masse du véhicule	m	1200	kg

Astuces

Le résultat de l'accélération doit impérativement être négatif. Si vous obtenez un résultat positif, vous avez très certainement fait une erreur de signe dans la somme des forces.

Schéma (Avant les calculs)

Bilan des forces au freinage

Calcul(s)

Étape 1 : Calcul de la force nette de freinage

\begin{aligned} F_{\text{nette, freinage}} &= -F_{\text{freinage}} - F_r \\ &= -6000 \text{ N} - 176.58 \text{ N} \\ &= -6176.58 \text{ N} \end{aligned}

Étape 2 : Calcul de la décélération

\begin{aligned} a_{\text{freinage}} &= \frac{F_{\text{nette, freinage}}}{m} \\ &= \frac{-6176.58 \text{ N}}{1200 \text{ kg}} \\ &\approx -5.15 \text{ m/s}^2 \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Vecteurs Résultants (Freinage)

Réflexions

La magnitude de la décélération (5.15 m/s²) est supérieure à celle de l'accélération (3.19 m/s²). C'est une caractéristique de sécurité essentielle : une voiture doit pouvoir s'arrêter plus vite qu'elle n'accélère. Une décélération d'environ 0.5g est typique d'un freinage appuyé.

Points de vigilance

Ne pas oublier d'inclure la force de frottement de roulement dans le calcul du freinage. Bien qu'elle soit faible par rapport à la force des freins, elle contribue au ralentissement du véhicule.

Points à retenir

La décélération est une accélération de signe opposé à la vitesse.
Lors d'un freinage, toutes les forces résistives (freins, frottement, traînée d'air) s'additionnent.
La force nette est négative, ce qui conduit à une accélération négative.

Le saviez-vous ?

Les systèmes de freinage ABS (Système Anti-Blocage) ne freinent pas "plus fort". Ils empêchent les roues de se bloquer en relâchant et ré-appliquant la pression des freins très rapidement. Cela permet de conserver le contrôle directionnel du véhicule et assure une distance de freinage optimale, surtout sur chaussée glissante.

FAQ

Résultat Final

La décélération de la voiture lors du freinage est d'environ -5.15 m/s².

A vous de jouer

Si la route était mouillée et que la force de freinage maximale était réduite à 4000 N, quelle serait la nouvelle décélération ?

Outil Interactif : Simulateur d'Accélération

Utilisez les curseurs pour modifier la masse du véhicule et la force du moteur. Observez comment l'accélération et la vitesse finale (après 10s) sont affectées.

Paramètres d'Entrée

Masse du véhicule (kg) 1200 kg

Force du Moteur (N) 4000 N

Résultats Clés

Accélération (m/s²) -

Vitesse après 10s (km/h) -

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Que stipule le Principe Fondamental de la Dynamique (2ème loi de Newton) ?

Tout corps persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme...
La somme des forces extérieures est égale au produit de la masse par l'accélération.
L'action est toujours égale à la réaction.

2. Si la force nette appliquée à un objet double (et sa masse reste constante), comment son accélération change-t-elle ?

Elle est divisée par deux.
Elle ne change pas.
Elle double.

3. Dans cet exercice, la force de frottement de roulement...

S'oppose toujours au mouvement.
Aide le mouvement d'accélération.
Est nulle sur une route horizontale.

Force: Une interaction qui, sans opposition, change le mouvement d'un objet. Une force a une magnitude et une direction (c'est un vecteur). Son unité est le Newton (N).
Masse: Une mesure de l'inertie d'un objet, c'est-à-dire sa résistance au changement de mouvement lorsqu'une force est appliquée. Son unité est le kilogramme (kg).
Accélération: Le taux de changement de la vitesse d'un objet par rapport au temps. Son unité est le mètre par seconde carrée (m/s²).
Principe Fondamental de la Dynamique (PFD): Aussi connu comme la deuxième loi de Newton, il énonce que la somme des forces extérieures agissant sur un corps est égale au produit de sa masse par son accélération (ΣF = ma).