Poussez un chariot et il accélère. Poussez-le plus fort et il accélère davantage. Remplissez-le de courses et il accélère moins. Cette relation est la deuxième loi de Newton : la force est égale à la masse multipliée par l’accélération, soit F = ma. C’est l’une des équations les plus utiles en physique. Elle indique la force nécessaire pour accélérer un objet d’une masse donnée, ou l’accélération d’un objet lorsqu’une force donnée lui est appliquée. Elle s’applique à tout, de la chute d’une pomme au décollage d’une fusée dans l’espace.

La deuxième loi de Newton est une équation vectorielle. La force et l'accélération sont des vecteurs, c'est-à-dire qu'elles ont une direction. L'accélération est orientée dans la même direction que la force résultante. Si plusieurs forces agissent sur un objet, on les additionne vectoriellement pour obtenir la force résultante. La deuxième loi s'applique également sous une forme plus générale : la force est égale à la variation de la quantité de mouvement par unité de temps. Cette formulation est nécessaire lorsque la masse varie, comme lors de la combustion du carburant d'une fusée. La deuxième loi ne définit pas la force. Elle établit une relation entre la force, la masse et l'accélération. Elle indique que si l'on connaît deux de ces trois grandeurs, on peut calculer la troisième.

Points clés

• Équation. F = ma.
• Vecteur. La force et l'accélération ont une direction.
• Force nette. Somme de toutes les forces agissant sur un objet.
• Forme générale. F = dp/dt.
• Applications. Des pommes qui tombent aux lancements de fusées.

La deuxième loi de Newton est différente de la première. La première loi définit la force, tandis que la deuxième la quantifie.