en grandeur, ou même seulement en direction, on attribue ce phénomène à une action exercée sur lui par l’extérieur : on dit qu’il est soumis à une force. Cette notion de force s’impose d’elle-même dans les cas où l’action extérieure est liée à un phénomène physique immédiatement observable et mesurable, comme la déformation élastique du ressort d’une arbalète, ou la tension des fils de caoutchouc d’un lance-pierre. On conçoit encore très bien que le fil de la fronde exerce, bien qu’inextensible, sur la pierre, la force nécessaire pour la maintenir sur une trajectoire circulaire, alors que son mouvement spontané consisterait à chaque instant à s’échapper en mouvement rectiligne suivant la tangente au cercle (ce qu’elle ne manquera pas de faire d’ailleurs aussitôt qu’on lâchera le fil de retenue) ; cette force serait d’ailleurs rendue matériellement visible et mesurable si l’on remplaçait le fil inextensible par un fil de caoutchouc.
On arrive ensuite simplement à la notion de forces à distance s’exerçant sans lien matériel, lorsque l’on constate que la balle de sureau du pendule électrique se précipite sur le plateau métallique placé en face de lui, dès que l’on réunit ces deux conducteurs aux deux pôles d’une batterie électrique chargée. De là, on est conduit sans difficulté à attribuer à une autre force à distance exercée par la Terre, la mise en marche de la pierre pesante que l’on abandonne à elle-même. Cette force de gravitation ne peut d’ailleurs plus être établie ou supprimée à volonté : elle existe invariablement sans que nous puissions agir sur elle.
Il y a lieu de préciser la définition de la grandeur qui caractérise la variation de vitesse du point matériel, par laquelle se manifeste la force.
Cette définition est très simple lorsque le mouvement du point matériel reste rectiligne, ce qui se produit lorsque la force reste toujours dirigée suivant la même droite que la vitesse La variation de la vitesse est alors caractérisée par sa dérivée par rapport au temps qu’on appelle l’accélération du point matériel dans son mouvement rectiligne. Elle n’est pas autre chose que la vitesse avec laquelle se déplace l’extrémité d’un vecteur construit à partir d’une origine fixe O et égal à chaque instant à la vitesse actuelle du point matériel.
Un fil de caoutchouc tendu de façon déterminée exerce une force
