Principe d'inertie

Un objet ne change pas de mouvement tout seul — il faut des forces déséquilibrées pour modifier sa vitesse ou sa direction.

1 L'idée

Imagine une bille qui glisse sur un sol parfaitement lisse, sans aucun frottement : elle avancerait indéfiniment en ligne droite à vitesse constante. Cette tendance d'un objet à conserver son état de mouvement s'appelle l'inertie.

En pratique, les frottements et la résistance de l'air freinent les objets. Le principe d'inertie décrit ce qui se passe quand toutes les forces se compensent exactement.

2 Mouvement rectiligne uniforme (MRU)

Un objet est en mouvement rectiligne uniforme (MRU) quand :

sa trajectoire est une droite ;
sa vitesse est constante (valeur et direction inchangées).

Le repos est un cas particulier de MRU où la vitesse vaut $0$ m/s.

3 Le principe d'inertie

Forces compensées → repos ou MRU

$\text{forces compensées} \Rightarrow \text{repos ou MRU}$

Repos ou MRU → forces compensées

$\text{repos ou MRU} \Rightarrow \text{forces compensées}$

Forces non compensées → mouvement modifié

$\text{forces non compensées} \Rightarrow \text{vitesse ou direction modifiée}$

4 Exemples

Livre posé sur une table

Le livre est au repos (vitesse nulle, ne se déplace pas).

Il subit deux forces : son poids $P$ vers le bas et la réaction de la table $R$ vers le haut.

Ces deux forces se compensent : elles sont égales et opposées.

Conclusion : repos → forces compensées. Principe d'inertie vérifié.

Palet sur glace sans frottement

Le palet glisse en ligne droite à vitesse constante : c'est un MRU.

Verticalement : le poids est compensé par la réaction du sol.

Horizontalement : aucune force (pas de frottement).

Conclusion : MRU → forces compensées. Principe d'inertie vérifié.

Méthode — Appliquer le principe d'inertie

Étape 1 : observer le mouvement de l'objet (repos ? MRU ? vitesse qui change ? virage ?).
Étape 2 : lister toutes les forces exercées sur l'objet.
Étape 3a : si repos ou MRU → conclure que les forces se compensent.
Étape 3b : si le mouvement est modifié (accélération, freinage, changement de direction) → conclure que les forces ne se compensent pas.

Erreurs fréquentes

"Un objet en mouvement est forcément poussé par une force dans le sens du mouvement." — FAUX : en MRU, les forces se compensent, aucune force nette n'agit dans le sens du déplacement.
Croire que repos et MRU sont des situations différentes : dans les deux cas, les forces se compensent.
Oublier qu'un virage est un changement de mouvement : même à vitesse constante, si la direction change, les forces ne se compensent pas.