Transcription de la vidéo
Complète les mots manquants Soit un livre au repos sur une table. Si la force due à la Terre sur le livre est la force d’action, alors la force de réaction agit sur le blanc par le blanc. Est-ce : (A) le livre, la Terre ; (B) la table, la Terre ; (C) la table, le livre ; ou (D) la Terre, le livre ?
Commençons par nous rafraîchir la mémoire sur les forces d’action et de réaction. On peut avoir entendu la phrase « Pour toute action, se produit une réaction égale et opposée ». Ceci est un résumé de la troisième loi du mouvement de Newton. Une description plus complète est la suivante. Pour une paire d’objets en interaction A et B, toute force que l’objet B exerce sur l’objet A est de même amplitude et de sens opposé que la force exercée par l’objet A sur l’objet B.
Par exemple, pensons à une personne assise sur le sol. La personne exerce une force orientée vers le bas sur le sol. Et aussi le sol exerce une force orientée vers le haut sur la personne afin de la soutenir. On pourrait donc dire que la force d’action ici est la personne agissant sur le sol, et la force de réaction est le sol agissant sur la personne. C’est ce que l’on entend par forces d’action et de réaction. Il est important de noter que les forces qui agissent sur les paires d’objets qui interagissent peuvent être des forces de contact, comme la manière dont la personne et le sol se touchent, ou peuvent être des forces qui agissent à distance, comme la gravité.
Revenons maintenant à la question. On a un livre qui repose simplement sur une table et ne bouge pas. On sait que la Terre exerce une force gravitationnelle sur le livre, et on nous dit que c’est la force d’action. Cela signifie que la force de réaction doit également être une force gravitationnelle. Dans ce cas, on sait que la force de réaction doit être la force gravitationnelle du livre agissant sur Terre. Cela nous donne une indication que réponse (D) est probablement correcte.
Toutefois, il n’est pas forcément évident que quelque chose d’aussi léger qu’un livre pourrait exercer une force gravitationnelle sur quelque chose d’aussi massif qu’une planète. Mais il nous faut se souvenir que deux objets avec une masse exercent une force gravitationnelle l’un sur l’autre, que cela soit évident pour un observateur ou non.
On peut également avoir confiance en notre réponse car la troisième loi de Newton, et donc le principe des forces d’action et de réaction, s’applique à une paire d’objets en interaction. Cela signifie deux objets à la fois. En repensant à cette description de la troisième loi de Newton, qui utilise les objets A et B comme exemples, on note qu’elle ne fait aucune mention d’un troisième objet appelé C. Donc, puisque la force d’action est entre la Terre et le livre, on sait que la force de réaction correspondante doit également être entre ces deux objets. Par conséquent, on déduit que (D) est la bonne réponse, et on peut remplir les blancs.
Cela nous donne « Soit un livre au repos sur une table. Si la force due à la Terre sur le livre est la force d’action, alors la force de réaction agit sur la Terre par le livre. »