La deuxième loi de Newton
La relation entre les forces appliquées et l'accélération d'un objet.
9 min de lecture · Quiz · 5 questions · Mis à jour le 26/09/2026
01Le lien entre forces et mouvement
La deuxième loi de Newton, aussi appelée principe fondamental de la dynamique, relie les forces exercées sur un système à la façon dont son mouvement évolue. Elle énonce que, dans un référentiel galiléen, la somme vectorielle des forces appliquées à un système de masse m est égale au produit de sa masse par son vecteur accélération : on l'écrit ΣF = m·a. Cette relation signifie que ce n'est pas la force elle-même qui indique la vitesse d'un objet, mais qu'elle détermine la façon dont cette vitesse varie, en direction, en sens et en valeur. Un système soumis à des forces dont la somme est nulle n'a donc pas nécessairement une vitesse nulle : il peut être immobile ou en mouvement rectiligne uniforme, conformément au principe d'inertie, qui est le cas particulier de la deuxième loi de Newton pour une accélération nulle.
- Référentiel galiléen
- référentiel dans lequel le principe d'inertie, et donc la deuxième loi de Newton, s'applique correctement (par exemple le référentiel terrestre, pour la plupart des mouvements étudiés au lycée).
- Vecteur accélération
- grandeur, notée a et exprimée en m/s², qui décrit la façon dont le vecteur vitesse d'un système varie au cours du temps.
- Système
- objet ou ensemble d'objets étudié, isolé par la pensée du reste de l'univers pour lui appliquer les lois de la dynamique.
02Utiliser la loi pour un mouvement rectiligne
Pour un système en mouvement rectiligne, on peut travailler directement avec les valeurs des forces et de l'accélération projetées sur l'axe du mouvement : la relation devient F = m·a, où F est la valeur de la résultante des forces (en newtons, N), m la masse du système (en kilogrammes, kg) et a la valeur de l'accélération (en m/s²). Exemple : un chariot de masse m = 2,0 kg, soumis à une force motrice résultante de valeur F = 4,0 N le long d'une piste horizontale sans frottement, acquiert une accélération a = F/m = 4,0/2,0 = 2,0 m/s². Cette relation permet aussi bien de calculer l'accélération connaissant les forces, que de calculer la force nécessaire pour obtenir une accélération donnée, ou encore de retrouver la masse d'un système à partir de mesures de force et d'accélération.
03Identifier et représenter les forces
Avant d'appliquer la deuxième loi de Newton, il est indispensable de faire l'inventaire de toutes les forces extérieures qui s'exercent sur le système : poids, réaction du support, tension d'un fil, force de frottement, poussée d'Archimède, etc. Chaque force est modélisée par un vecteur caractérisé par un point d'application, une direction, un sens et une valeur (en newtons). La somme vectorielle de ces forces, notée ΣF, s'obtient en additionnant tous ces vecteurs ; c'est cette résultante qui est directement reliée à l'accélération du système, et non chaque force prise isolément.
04Méthode : appliquer la deuxième loi de Newton
- Définis le système étudié et le référentiel (galiléen) dans lequel on travaille.
- Fais l'inventaire des forces extérieures appliquées au système et représente-les.
- Applique ΣF = m·a (ou F = m·a en valeur pour un mouvement rectiligne) pour relier forces et accélération.
05Erreurs fréquentes
- ✗ Croire qu'une somme de forces nulle signifie que l'objet est immobile, alors qu'il peut être en mouvement rectiligne uniforme.
- ✗ Oublier une force dans l'inventaire (souvent le poids ou un frottement).
- ✗ Confondre la masse (en kg, constante) et le poids (en N, une force), lors du calcul.
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