Éléments de thermodynamique cinétique/02
2. Le principe de l’inertie. — Par des discussions prolongées et des approximations progressives dans l’observation, on est arrivé à dégager le principe fondamenlal de la dynamique sous la forme suivante : Un point matériel abandonné à lui-même garde une vitesse constante. Cet énoncé englobe le cas particulier de la vitesse nulle : si le point est en équilibre et si rien n’agit sur lui, il ne se met pas spontanément en mouvement.
Un tel énoncé exige d’ailleurs des précisions relatives au trièdre de référence par rapport auquel on mesure la vitesse. Si, au lieu du premier trièdre, on en utilise un autre, mobile par rapport à lui, la vitesse du point matériel n’est plus la même. Pour que, constante dans le premier trièdre, elle reste constante dans le second, il faut et il suffit que celui-ci soit lui-même animé, par rapport au premier, d’un mouvement de translation rectiligne à vitesse constante. Si le principe de l’inertie est vrai pour un système de référence donné, il est vrai pour tous les systèmes animés par rapport à celui-là de translations rectilignes uniformes. Par contre, le principe de la composition géométrique des déplacements, qui entraîne la composition géométrique des vitesses, montre que le principe de l’inertie cessera de s’appliquer si le second trièdre est animé par rapport au premier de n’importe quelle autre espèce de mouvement : translation rectiligne à vitesse non constante, translation non rectiligne, rotation.
Le principe de l’inertie, auquel ont conduit les mesures de vitesse par rapport à des trièdres attachés à la Terre, n’est pas, en réalité, rigoureusement exact par rapport à ces trièdres. Les observations astronomiques, et des expériences telles que celle du pendule de Foucault, manifestent qu’il le deviendrait par rapport à ces axes si, au lieu d’être entraînés par le mouvement diurne de rotation de la Terre autour de son axe polaire, ils conservaient des directions fixes par rapport aux étoiles, et mieux encore si ces axes de directions fixes par rapport aux étoiles, au lieu d’être entraînés par la Terre dans sa rotation annuelle autour du Soleil, étaient attachés au centre de gravité du système solaire.
Pratiquement, le principe de l’inertie s’applique, avec une précision qui dépasse la sensibilité des observations courantes, lorsque l’on mesure les vitesses par rapport aux axes attachés à la Terre auxquels on se réfère normalement, et que nous supposerons utilisés dans toute la suite de l’étude.