Ch. 2 : Forces et mouvements
TP03 : De l'action mécanique à la force
I. De l'action mécanique à sa modélisation
Les actions mécaniques exercées sur un système (le receveur) sont toutes les actions exercées par l'extérieur sur le système. Elles peuvent être :
• de contact (il y a contact entre le donneur et le receveur) ou à distance ;
• localisées (appliquées en un endroit précis du receveur) ou réparties.
Une action mécanique peut être modélisée par une force. Une force est caractérisée par :
• une direction ou droite d'action;
• un sens d'action;
• une intensité qui s'exprime en Newton (N) ;
• un point d'application1 = le point où l'on considère que s'exerce la force.
On la représente par un segment fléché et on la note ⃗Fdonneur/receveur
Un objet peut être soumis à plusieurs actions mécaniques. Pour établir le bilan des actions mécaniques, il est conseillé de construire un diagramme objets-actions. (voir TP16)
1 le point d'application est le point de contact entre le donneur et le receveur dans le cas d'une action mécanique de contact. Dans le cas d'une action mécanique à distance, le point d'application est le centre de gravité du receveur.
II. Les effets d'une force sur le mouvement
Les effets d'une force exercée par un donneur sur un réceveur sont :
• la mise en mouvement du receveur,
• la modification de la trajectoire et/ou de la vitesse du receveur,
• la déformation du receveur.
Ces effets dépendent de la masse du receveur. Ils sont d'autant plus importants que cette masse est petite.
TP04 : Principe d'inertie
III. Le principe d'inertie (diaporama)
Un objet est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme si et seulement si les actions mécaniques qui s'exercent sur lui se compensent (ou en l'absence d'action mécanique). La réciproque est vraie.
Ce principe n'est applicable que dans certains référentiels en particulier dans les référentiels terrestre et géocentrique pour les exemples qui seront étudiés cette année.
Exemple : Si on néglige les frottements, après le coup de crosse, le palet de hockey sur glace est en mouvement rectiligne uniforme, car l'action mécanique de la piste sur le palet compense celle de la Terre sur celui-ci.
Conséquence : si le mouvement d'un objet n'est pas rectiligne uniforme par rapport au référentiel terrestre, alors les forces qui s'exercent sur lui ne se compensent pas.
