Sciences de l'ingénieur (spécialité) · TerminaleBac
Principe fondamental de la dynamique : quiz de Terminale SI
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Le principe fondamental de la dynamique (PFD) relie la masse d'un objet à l'accélération que lui donnent les forces appliquées 2.
- En translation, c'est la deuxième loi de Newton : dans un référentiel galiléen 2.
- Le PFD comporte aussi un volet de rotation, au programme pour un solide tournant autour d'un axe fixe 21.
- Statique et dynamique ne s'opposent pas : si l'accélération est nulle, on retrouve les équations de l'équilibre.
Avant de commencer
Ce quiz vérifie que tu maîtrises le principe fondamental de la dynamique, noté PFD, ou encore relation fondamentale de la dynamique (RFD). C'est une loi de la physique qui lie la masse d'un objet à l'accélération qu'il prend quand on lui applique des forces 2. On la nomme aussi deuxième loi de Newton 2.
Les questions couvrent le vocabulaire, la lecture de l'énoncé, les calculs en translation, un calcul simple en rotation et les erreurs que l'on rencontre le plus souvent en devoir. Lis chaque explication, même quand ta réponse est juste : elle précise pourquoi la réponse tentante est fausse.
Quiz
14 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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Le PFD est une loi de physique qui relie la masse d'un objet à l'accélération que lui donnent les forces appliquées 2. Les autres propositions mélangent des grandeurs sans aucun lien avec cette loi. Ne confonds pas la masse (en kg) avec le poids (une force, en N).
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En translation, le PFD est la deuxième loi de Newton 2. La première loi concerne le principe d'inertie, dont le PFD est la généralisation, et la loi de Coulomb du programme porte sur le frottement 1. L'erreur tentante est de confondre les numéros des lois : la première décrit l'inertie, la deuxième relie forces et accélération.
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La somme vectorielle des forces est égale à la masse multipliée par le vecteur accélération 2. La deuxième écriture multiplie par la vitesse, ce qui n'a pas la bonne unité. La troisième ne vaut que si l'accélération est nulle, c'est-à-dire en statique ou à vitesse constante en ligne droite.
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On applique N. Les élèves qui répondent 600 divisent au lieu de multiplier ; la résultante augmente avec la masse, car une masse plus grande demande plus de force pour la même accélération.
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On isole m/s². Inverser le rapport donnerait 0,5, ce qui est faux : à force égale, plus la masse est grande, plus l'accélération est faible.
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La résultante sur l'axe du mouvement vaut N, donc m/s². Si tu oublies les frottements, tu trouves 7,5 m/s² : c'est la somme des forces qui compte, pas la seule force motrice.
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Comme , doubler divise par deux. Dire qu'elle double revient à croire que l'accélération est proportionnelle à la masse, alors que c'est l'inverse. Elle resterait constante seulement si la force doublait aussi.
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Une vitesse constante en ligne droite signifie une accélération nulle, donc d'après le PFD 2. L'idée qu'il faut une force non nulle pour maintenir une vitesse vient de l'expérience quotidienne, où les frottements existent : ils sont alors compensés par la force motrice.
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Le programme cite séparément le principe fondamental de la statique et celui de la dynamique 1. Quand l'accélération est nulle, le second se réduit à une somme de forces nulle, ce qui est la situation d'équilibre étudiée en statique. L'erreur serait de croire que ce sont deux lois indépendantes.
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Le programme mentionne le cas d'un solide tournant autour d'un axe fixe, avec le centre de gravité situé sur cet axe 1. C'est la situation de rotation la plus simple, et c'est celle à connaître. Les autres propositions sortent de ce cadre précis.
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Le PFD comporte un volet de rotation 2. Avec la relation fournie dans l'énoncé, rad/s². Multiplier au lieu de diviser donnerait 1,5, une erreur courante qui revient à confondre le rôle de l'inertie : plus est grand, plus le solide « résiste » à la mise en rotation.
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La forme habituelle du PFD est énoncée dans un référentiel galiléen, c'est-à-dire inertiel 2. Dans un référentiel accéléré, il faudrait ajouter des termes correctifs. C'est pourquoi on précise toujours le référentiel d'étude avant d'écrire l'équation.
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D'après , le newton correspond à des kilogrammes multipliés par des mètres par seconde carrée. Le kg·m/s est l'unité d'une quantité de mouvement, pas d'une force : l'erreur tentante vient d'un carré oublié sur la seconde.
Les questions qu'on se pose
Quelle différence entre le principe fondamental de la statique et celui de la dynamique ?
Le programme de SI les cite tous deux 1. En statique, le solide est à l'équilibre : l'accélération est nulle et la somme des actions mécaniques est nulle. En dynamique, l'accélération peut être non nulle et la somme des forces vaut 2. Si le solide est immobile ou en translation uniforme et que ta somme ne vaut pas zéro, reprends ton bilan des actions et tes projections.
Comment savoir quelle équation écrire : translation ou rotation ?
Regarde le mouvement étudié. Pour un déplacement d'ensemble du solide, on écrit le PFD en translation. Pour un solide qui tourne, le PFD comporte un volet de rotation 2 ; le programme cite le cas d'un axe fixe qui passe par le centre de gravité du solide 1. Certains systèmes demandent les deux équations, par exemple un véhicule dont les roues tournent.
Sources
- Spécialité SI - Sciences de l'Ingénieur — Programme et ressources (éduscol STI), eduscol STI. Consulté le 6 novembre 2026.
- Principe fondamental de la dynamique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
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