2.2 - Les forces

— Définition —

Interaction

Influence réciproque exercée par deux systèmes l'un sur l'autre.

Lorsque deux objets A et B sont en interaction, il existe toujours deux actions mécaniques : A agit sur B et B agit sur A.

— Définition —

Système

tout ensemble de matière (objet ou personne) dont on étudie le mouvement.

— Définition —

Système à l'équilibre

Système soumis à des forces qui se compensent.

— Définition —

Action mécanique

Agir sur un objet ou un corps.

Comment modélise-t-on une action mécanique ?

Pour simplifier les études des actions, on les modélise par des forces possédant 4 caractéristiques :

• un point d'application : où s'exerce la force

• une direction : verticale, horizontale ou oblique

• un sens : vers le haut, vers le bas, vers la gauche, vers la droite

• une valeur exprimée en newton (N)

Comment représente-t-on une force ?

Les forces sont représentées par des flèches commençant au point d'application de la force, suivant la direction et le sens d'action de cette force et sa longueur est proportionnelle à la valeur de la force.

Comment mesure-t-on la valeur d'une force ?

On mesure l'intensité des forces avec un dynamomètre

Les dynamomètres sont composés d'un ressort dont l'allongement est proportionnel à l'intensité de la force exercée sur lui.

Doit-on prendre toutes les forces en compte ?

Des forces peuvent être négligeables par rapport à d'autres

Dans le cas d'un système soumis à plusieurs forces, si la valeur d'une force est très faible devant celle des autres, on peut considérer que cette force n'a pas d'effet sur le système : elle est négligeable.

Quels sont les 2 types d'interaction ?

1 • Interaction de contact

2 • Interaction à distance

Quels sont les 3 effets d'une action mécanique ?

1 • Mettre en mouvement l'objet

2 • Modifier le mouvement de l'objet

(trajectoire et/ou vitesse)

3 • Déformer l'objet

Comment établit-on le bilan des actions mécaniques s'exerçant sur un système ?

Un objet peut être soumis à plusieurs actions mécaniques.

Pour établir un bilan de toutes les actions mécaniques qui s'exercent sur l'objet, on réalise un diagramme objet-interactions.

— À savoir faire —

Modéliser les forces

Une valise est en équilibre à côté de son propriétaire. La force exercée par la valise sur le sol est de 120 N. On va représenter les forces qui agissent sur la valise.

1 • Trouver les interactions

2 • Faire la liste des forces et leurs caractéristiques d'une force

3 • Choisir une échelle approprié et réaliser le schéma

Corrigé de l'exercice

La valise est en équilibre il y a donc une interaction entre la valise et le sol

• Action de la valise sur le sol :

- point d'application : le centre de gravité

- direction : verticale

- sens : vers le bas

- intensité : 120 N

• Action du sol sur la valise :

- point d'application : le point de contact

- direction : verticale

- sens : vers le haut

- intensité : 120 N