La mécanique générale :

Dans le monde arabe les études dans le domaine de la mécanique générale portent principalement sur la déterminations du centre de gravité, des conditions d'équilibre, ainsi que l'usage de la balance. L'élévation des poids au moyen de machine et la transformation du mouvement sont encore envisagées dans ce même champ de la mécanique .

En sens moderne la mécanique groupe trois branches bien distinctes :

- La statique des corps solides et des fluides

- La cinématique des corps solides et des fluides

- la dynamique des corps solides et des fluides . Plus particulièrement on donne le nom d'aérodynamique dans le cas de l'air et hydrodynamique pour leau.

La statique

La statique est une branche de la mécanique qui étudie l'état du repos d'un corps dans un repère Galiléen.

Dans la statique arabe on peut distinguer trois courants :

1 - La statique théorique, représentant la tradition d'Archimède

2 - L'hydrostatique et la science des poids spécifiques

3 - La science des mécanismes ingénieux.

Concernant la statique théorique, les savants arabes, se basant sur les traités d'Euclide et d'Archimède, proposent leurs propres arguments.

Dans leur vingt quatrième épître, les frères de la pureté affirme que chaque corps possède une place qui lui est propre . Ils disent: "Un  corps est grave ou  léger car chaque corps a sa propre position qu'il occupe toujours et ne le quitte que obligatoirement , et s'il quitte sa position il y revient et si quelque chose l'empêche il y aura un conflit entre eux."

Dans la même lignée,  Ibn Sinâ signale dans son traité "kitab al- Najat" ce qui suit:"Aucun des corps qui existe ne peut  être à  l'état de mouvement, de repos ou de transformation sans l'action d'une force ... ces forces existent  dans les corps sous trois formes: des forces incorporés qui accordent à ce corps sa forme et  sa position, et si ce corps change de forme ou de position ces forces le ramènent à sa forme primitive et à sa position initiale."

Au même sujet , et dans son traité "al-Shifa"  Ibn Sinâ dit: "Chaque corps à une position naturelle qu'il occupe et ceci n'est pas à cause qu'il est un corps mais parce qu'il possède  une force qui l'attire vers cette position."

Les scientifiques arabes associèrent le concept de force de pesanteur avec le concept de force  (quwwa). Ils établissent ce lien de la manière suivante:

Un corps pesant (déclare al-Khazini, à la suite d'al-Quhi et d'Ibn al-Haytham) est celui qui se meut avec une  force propre, toujours et uniquement vers le centre de l'Univers, je veux dire que le pesant est celui qui a une force qui le meut vers le point centre et toujours dans la direction du centre et cette force ne le meut pas dans une autre direction; cette force lui est propre et n'est pas acquise de l'expérience, elle ne le quitte pas tant qu'il n'est pas au centre et elle le meut toujours tant qu'il n'est pas arrêté par un obstacle jusqu'à ce qu'il atteigne le centre de l'Univers.

Dans une autre citation  Al-Khazini  développe l'idée de la pesanteur relativement à la distance du corps du centre de l'Univers . Il dit: " La pesanteur de tout corps grave dont le poids est connu, et qui est situé à une distance du centre de l'Univers, dépend de l'éloignement de ce corps par rapport au centre de l'Univers. Plus un corps est loin du centre de l'Univers, plus il est pesant; plus il est près du centre de l'Univers , plus il est léger. Pour cette raison, les pesanteurs des corps sont relatives à leurs distances du centre de l'Univers.

La cinématique

La cinématique est la discipline de la mécanique qui étudie le mouvement d'un corps en faisant abstraction des causes qui produisent ce mouvement.

Les savants arabes ont commenté clairement le mouvement, sa nature et sa relation avec le temps. Ils distinguèrent quatre genres de mouvement:

Le mouvement de position, le mouvement  de déplacement, le mouvement naturel et le mouvement obligatoire .

Pour les  deux premiers  Ibn Sina et Hibat Allah Ibn Malka donnent les définitions suivantes:

"Un mouvement est dit de position lorsque le corps change de position sans changer de place."

"Un mouvement est dit de déplacement lorsque le corps se meut d'une place à une autre."

Pour le mouvement naturel et le mouvement obligatoire Ibn Sina les définit comme suit: "Le mouvement  d'un corps est dû soit à une force extérieure ( le mouvement est alors dit obligatoire) ou bien à une force qui lui est intérieure ( le mouvement est alors naturel)."

A propos des même mouvements Fakr al-Din al -Razi signale dans son traité «Al-mabahith al machriquiyya» ce qui suit: "...Si un corps est en  mouvement cela est dû soit à une force inclue dans le corps, ou à une force extérieure. Dans le premier cas c'est le mouvement naturel et dans le second cas le mouvement est dit obligatoire".

Pour Hibat Allah ibn Malka: "le mouvement est naturel ou obligatoire , ce dernier est devancé par le (mouvement) naturel, car l'obligation consiste à écarter le corps de sa nature...".

Le problème de la chute libre d'un corps

- Un corps en chute  libre tombe en ligne droite

A ce sujet Hibat Allah ibn Malka dit: "Chaque mouvement naturel est droit". Dans une autre citation il explique: "...tout corps abandonné à lui- même suit le plus court chemin qui est la verticale"

De même Al-Razi dit: "... chaque mouvement naturel suit le plus court chemin, et le plus court chemin c'est la ligne droite donc le mouvement naturel est vertical."

- Augmentation de la vitesse avec la distance parcourue

A ce propos Hibat Allah ibn Malka dit: "...nous pouvons remarquer le mouvement d'une pierre qui tombe en chute libre d'un point assez haut ... vous remarquez que sa vitesse finale augmente avec la distance parcourue...

- La vitesse de chute est indépendante de la masse du corps.

A cette fin Hibat Allah signale ce qui suit: "...et encore si les corps se déplaçaient dans le vide, la rapidité du  mouvement auraient été la même pour les corps lourds et légers, le grand et le petit, le cône  lancé du côté de sa base ou du côté de sa pointe. Car la vitesse change au dépend de la nature du milieu qui s'oppose au mouvement et dans lequel les corps se déplacent, comme l'eau ou l'air et d'autres...". 

La dynamique

La dynamique est la branche de la mécanique qui étudie les corps en mouvement sous l'influence des forces qui leurs sont appliquées.

En l'abstraction des relations mathématiques les savants arabes ont pu semer le premier grain des trois principes  de la dynamique relatifs à Newton

Concernant le premier connu sous le nom de principe de l'inertie, nous avons signalé, dans la branche"la statique", l'interprétation faite par les scientifiques arabes de ce principe.

Pour le second principe qui donne la relation fondamentale de la dynamique les savants arabes l'ont interprété par le mouvement de la chute libre d'un corps.

Quant au troisième principe appelé le principe de l'action et de la réaction , Hibat Allh ibn Malka l'a interprété comme suit:

Considérons un anneau tiré par deux personnes , de part et d'autre de sa position d'équilibre, chaque personne exerce une force qui s'oppose à la force de la seconde et même si l'une des deux arrive à l'attirer vers lui, cela ne devrait pas s'interpréter que l'autre personne n'a appliqué aucune force . Mais cette force existe et elle est compensée par la force de l'adversaire . Sans quoi la personne qui a attiré l'anneau n'aura pas besoin de tant de force pour cette attraction .

Au même sujet Al-Razi dit :

Un anneau attiré par deux personnes dans deux sens opposés reste au milieu (en équilibre) si chaque personne exerce une force égale à celle  exercée par son adversaire sur l'anneau.

En conclusion les savants arabes ont pu mettre en relief le premier et le troisième principe de l'inertie et ont annoncé l'existence du second principe et ceci bien avant la création de ces principes par Newton.