Equilibre d’un solide soumis à plusieurs forces
Objectifs
Etre capable :
D’énoncer les conditions d’équilibre d’un système soumis à deux forces
D’utiliser la relation p=mg
De prévoir l’équilibre d’un solide soumis à trois forces non parallèles
D’identifier les caractéristiques d’une force en utilisant le dynamique relatif à un
équilibre
Activité 1 :Détermination de g
Activité 2 :Equilibre d’un solide soumis à deux forces et somme de deux forces
Activité 3 :Pourquoi les câbles EDF ne sont jamais tendus ? Activité 4 :Bilan
Activité 5 :Exercices
Activité 1
On prend différentes masses. A l’aide d’un dynamomètre ,mesurer respectivement le poids de ces différentes masses.
Compléter le tableau ci dessous
Poids (N) Masse (kg) \f(P;M
Quelle est la formule qui lie P à M ?
Activité 2
Prenons un ressort et un dynamomètre
1)Repérer la position du point A et la valeur lue sur le dynamomètre .Quelle est la condition d’équilibre en considérant que la masse du ressort est négligeable ?
2)Le même ressort est tendu exactement de la même façon mais à l’aide de deux dynamomètres
3) Relever les valeurs lues sur les dynamomètres A
1
2 3
2
Mesurer les angles et
4) Sur une droite représentant l’axe du ressort, Placez le point A(qui représente le crochet du ressort) a) construisez à partir de A,les vecteurs F1;\s\up10(et F2;\s\up10(représentant les forces exercées respectivement par les dynamomètres 1 et 2
b)construisez ensuite sur la même figure le vecteur F3;\s\up10(la force exercée par le dynamomètre 3 c)Placez les points B,C,D tels que AB;\s\up10(= F1;\s\up10(, AC;\s\up10(= F2;\s\up10( = F3;\s\up10(
d)La force F3;\s\up10( produitle même effet que les deux forces F1;\s\up10( et F2;\s\up10(.Comment peut on ajouter ces deux forces ?
Activité 3
Pourquoi les câbles EDF ne sont jamais tendus ?
1) Modéliser les poteaux EDF et le fil.
2)Faire l’inventaire des forces et en faire un tableau des caractéristiques ?
3) Le système étant en équilibre ,relever pour différentes tensions du câble les valeurs d’angle et de forces en Newton
4)Quelles sont les caractéristiques des trois forces quand que système est en équilibre ? 5) Faire le dynamique des forces pour deux ‘tensions’ de câble différentes ?
6) Conclusion ?
4
Activité 4
I Equilibre d’un solide soumis à deux forces
Pour qu’un solide soumis a deux forces F1;\s\up10(et F2;\s\up10(soit en équilibre ,il faut que ces deux forces aient même droite d’action ,même valeur mais sens opposés
F1;\s\up10( + F2;\s\up10( =0
II Poids d’un corps
Entre le poids P d’un corps et la masse d’un corps, il existe la relation P=m.g
g (sur terre )=10 N/kg
III Equilibre d’un solide soumis à trois forces
Pour qu’un solide soumis à trois forces non parallèles soit en équilibre ,il faut que :
Les droites d’action des trois forces soient coplanaire et concourantes
La somme vectorielle des trois forces soit nulle :
F1;\s\up10( + F2;\s\up10( + F3;\s\up10(= 0;\s\up10(
Activité 5
6
