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Concept
Force d'inertie
Résumé
Une force d'inertie, ou inertielle, ou force fictive, ou pseudo-force est une force apparente qui agit sur les masses lorsqu'elles sont observées à partir d'un référentiel non inertiel, autrement dit depuis un point de vue en mouvement accéléré (en translation ou en rotation). La force d'inertie est donc une résistance opposée au mouvement par un corps, grâce à sa masse.
L'équation fondamentale de la dynamique, dans la formulation initiale donnée par Newton, est valable uniquement dans des référentiels inertiels (dits aussi galiléens). La notion de force d'inertie permet de généraliser cette équation aux référentiels non inertiels, et donc de décrire la dynamique dans ces référentiels. Les forces d'inertie sont dites fictives car elles ne découlent pas d'interactions entre objets, mais sont seulement la conséquence d'un choix de référentiel. Les forces d'inertie n'existent pas dans les référentiels galiléens.
Les forces d'inertie se décomposent généralement en deux composantes : la force d'inertie d'entraînement et la force d'inertie de Coriolis.
thumb |350px|Forces subies par une voiture accélérée (masse ), son siège (masse négligeable) et son conducteur (masse ) dans un référentiel galiléen (en haut et au milieu) et dans leur propre référentiel accéléré (en bas). Dans le référentiel galiléen, ils sont soumis à des forces dont la résultante, non nulle, leur confère une accélération . Dans leur propre référentiel, les forces d'inertie d'entraînement et équilibrent les autres forces et leur permettent de rester au repos.
La figure ci-contre illustre le cas d'une voiture qui accélère en ligne droite. On peut comparer le point de vue d'un piéton, supposé galiléen, qui observe depuis le trottoir, à celui de l'automobiliste :
du point de vue du piéton (figure d'en haut), le frottement statique des roues sur la chaussée imprime au véhicule une accélération . La force en question vaut , où et sont les masses respectives de la voiture et de son conducteur ;
la figure du milieu représente le même point de vue, mais en considérant séparément la voiture, le siège (supposé de masse négligeable) et le conducteur.
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