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3 Les lois de Newton, avec un vélo

Avez-vous remarqué qu’il est plus difficile de commencer à pédaler votre vélo que de rouler à une vitesse constante? Ou se demande ce qui cause votre vélo pour vous déplacer? Ou pensé pourquoi il va de l’avant au lieu de vers l’arrière ou sur le côté? Peut-être pas, et vous ne seriez pas seul. Il a fallu attendre le 17ème siècle que Isaac Newton a décrit les lois fondamentales du mouvement et nous avons compris la réponse à ces trois questions. Qu’est-ce que Newton a reconnu était que les choses ont tendance à continuer à faire ce qu’ils font déjà. Ainsi, lorsque votre vélo est arrêté, il reste à l’arrêt, et quand il va, il reste en cours.

Les objets en mouvement ont tendance à rester en mouvement et des objets au repos ont tendance à rester au repos. C’est la première loi de Newton. Les physiciens appellent la Loi de l’Inertie, qui est une façon élégante de dire que les objets en mouvement ne spontanément accélère pas, ralentir ou changer de direction. Il est cette inertie que vous devez surmonter pour obtenir votre vélo en mouvement. Maintenant, vous savez que vous avez à surmonter l’inertie pour obtenir votre vélo en mouvement, mais qu’est-ce qui vous permet de le surmonter? Eh bien, la réponse est expliquée par la deuxième loi de Newton. En termes mathématiques, la deuxième loi de Newton dit que la force est le produit de temps d’accélération de masse.

Pour provoquer un objet à accélérer, ou accélérer, une force doit être appliquée. Le plus de force que vous appliquez, plus vite vous accélérer. Et plus de masse votre vélo, et plus de masse que vous avez trop, plus de force que vous devez utiliser pour accélérer au même rythme. Voilà pourquoi il serait vraiment difficile de pédaler sur un vélo de 10.000 livres. Et il est cette force, qui est appliquée par vos jambes poussant sur les pédales, qui vous permet de surmonter la loi de Newton de Inertia.

Plus vous poussez vers le bas sur les pédales, plus la force et plus vite vous accélérez. Passons maintenant à la dernière question: Lorsque vous obtenez votre vélo mobile, pourquoi faut-il aller de l’avant? Selon la troisième loi de Newton, pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Pour comprendre cela, pensez à ce qui se passe lorsque vous déposez une boule gonflable. Comme le ballon gonflable touche le sol, il provoque une force vers le bas sur le plancher. Ceci est l’action.

Le sol réagit en poussant sur le ballon avec la même force, mais dans la direction opposée, vers le haut, l’amenant à rebondir à vous. Ensemble, le sol et la forme de la balle ce qu’on appelle la paire action / réaction. Quand il vient à votre vélo, il est un peu plus compliqué. Comme vos roues de vélo tournent dans le sens horaire, les parties de chaque pneu touchant le sol poussent vers l’arrière contre la Terre: les actions. Le sol pousse en avant avec la même force contre chacun de vos pneus: les réactions.

Puisque vous avez deux pneus de vélo, chacun forme une paire action / réaction avec le sol. Et puisque la Terre est vraiment, vraiment, vraiment grand par rapport à votre vélo, il se déplace à peine de la force provoquée par vos pneus de vélo poussant vers l’arrière, mais vous êtes propulsé en avant.

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