Pourquoi une force qui n'existe pas paraît-elle si réelle dans un virage ?

Parce que tu ressens ta propre inertie depuis l'intérieur d'une voiture qui tourne. Quand la voiture s'engage dans un virage à gauche, tu sens une force apparente qui te tire vers la droite. Les physiciens l'appellent la force centrifuge et la rangent parmi les forces fictives : elle n'apparaît que lorsqu'on décrit les choses depuis un référentiel en rotation. Pour quelqu'un qui regarde depuis un pont au-dessus de la route, rien ne te tire vers l'extérieur. C'est le siège qui te pousse vers l'intérieur du virage, pour que tu suives la voiture au lieu de continuer tout droit, comme tu le ferais sinon. La « force » vers l'extérieur que tu ressens est le résultat d'une tendance centrifuge due à l'inertie.

Comme on la vit généralement de l'intérieur, sur un manège ou dans un véhicule, la force centrifuge est bien plus connue que la force centripète. Et de l'intérieur, elle se comporte exactement comme une vraie force : dans un référentiel en rotation, chaque objet semble poussé vers l'extérieur avec une intensité proportionnelle à sa masse, à sa distance à l'axe et au carré de la vitesse de rotation du référentiel. Pourtant, elle rate un test que les vraies forces réussissent : elle n'a pas de contrepartie égale et opposée, donc elle n'obéit pas à la troisième loi de Newton.

Son nom est ancien. Dès 1659, le terme latin vi centrifuga, formé de mots qui signifient « qui fuit le centre », apparaît dans les notes et les lettres du savant néerlandais Christiaan Huygens. Quand Isaac Newton reçoit le travail de Huygens en 1673, il répond que cette « spéculation » pourrait se révéler utile en astronomie et en mécanique, et il développe l'idée dans ses Principia de 1687. La conception moderne d'une force fictive, née d'un référentiel en rotation, ne prend forme qu'à la fin du XVIIIe siècle. Les ingénieurs l'utilisent volontiers, car se placer dans un référentiel en rotation simplifie l'analyse des centrifugeuses, des pompes et des virages relevés.