Chapitre 2 : Action / interaction / forces
Etude d’un sport : Le Hockey sur glace
Objet étudié appelé SYSTEME: PALET Référentiel : Terrestre (bord de piste)
1/ Actions et interactions (Activité 1)
Un palet de Hockey est posé sur la glace
1/ Quels sont les « objets » qui agissent sur le palet ?
………
………
2/ Sur quels « objets » agit le palet ?
……….
……….
Conclusion :
Le palet subit 2 actions mécaniques :
En retour, le palet exerce aussi 2 actions mécaniques :
Le PALET est en
……….
avec le sol et la Terre. (actions ………) Plus généralement : Si un objet A agit sur un objet B, SIMULTANEMENT ……. agit sur …….
L'action de A sur B est notée ……… et l'action de B sur A est notée ………..
Cet énoncé est applicable dans toutes les situations, c'est-à-dire quand les systèmes sont ………. et aussi quand ils sont ………..
Il existe 2 types d’actions et d’interactions :
Des (inter)actions ……… qui se font par ………avec l’objet (Ex : ………)
Des (inter)actions ………..qui se font ………(sans contact)
et qui sont réparties dans tout le volume. Il en existe 3 types :
o (inter)action ………. : exercée sur tout objet qui a une masse (ex :
action gravitationnelle de la Terre = pesanteur terrestre
poids de l’objet)
o (inter)action ……… : exercée sur tout objet « magnétique » (influencé par un
aimant)
o (inter)action ……….: exercée sur tout objet chargé électriquement sur
un autre.
On représentera les interactions subies par un objet avec d’un
D
……….O
……….I
……….(D.O.I)
: Les interactions à distance seront représentées par des doubles flèches en pointillés.
Les interactions de contact seront représentées par des doubles flèches pleines.
Remarques :
On souligne ou surligne l’objet étudié.
La place des bulles (sol et Terre) autour de l’objet n’a pas d’importance.
Une action à distance est représentée par une simple flèche pointillée
Une action de contact est représentée par une simple flèche pleine
Palet
Glace
l’action ……….
l’action ……….
L’action sur le ………….
L’action sur la ………….
Exemple 1 : DOI d’un palet posé sur la glace
Exemple 2 : Palet posé sur la glace et poussé par la crosse de hockey
2/ FORCES
A/ Définitions
Dans la suite, on modélisera une action mécanique par une
……….
représentée par une ……….(vecteur) qui possèdent 4 caractéristiques :
Une ……….
Un ………
Un ……… ……… (origine) :
soit le point de contact pour les actions de contact.
soit le centre de gravité G pour les actions à distance.
Une ……….. (ou ………..) exprimée en ………
La longueur de la flèche sera proportionnelle à la valeur.
Une force se mesure avec un ………..
Exemples :
Les actions mécaniques de contact sur le palet ( par la crosse ) ou sur la pierre (par le fil) seront
modélisées par une force notée Fcrossepalet et Ffilpierre appliquées sur le ……….
L’ action à distance de la Terre sur le palet ou la pierre sera modélisée par une force FTerrepierre ou
FTerrepalet appliquées sur le ……… de la pierre ou du palet (centre de masse).
Palet
glace
Interaction de contact Interaction à distance
Palet
glace CROSSE
Palet
glace
CROSSE
fil
support
Pierre
B/ Représentation des forces
Point Méthode : Il y a autant de ………. que d’………. (pour vulgariser, autant de bulles dans le DOI que de flèches)
Retour sur l’exemple 1 : le palet posé sur le sol. Représente les forces appliquées.
Retour sur l’exemple 2 : Le palet posé sur le sol et poussé par la crosse
Exemple 3 : Une pierre suspendue à un fil.
Quelques exemples d’actions ou forces : Force
Force d’attraction
de la Terre
Force de la glace ou du sol.
Force d’une ficelle ou
ressort
Force de l’air ou
de friction du sol Force d’un aimant
Force due aux charges
électriques
Description
NOM de la force Caractéris-
tiques
A distance Verticale vers le bas.
De contact.
Verticale, vers le haut.
De contact, Dans la direction du
mvt, sens variable
De contact, opposé au sens du mouvement
A distance, Vers l’aimant
A distance, attractif ou répulsif entre
les charges.
Palet glace CROSSE
PALET glace
TERRE
CROSSE
Palet glace
PALET
glace
TERRE
fil
support
Pierre
Pierre
FIL
TERRE
3/ Retour sur le principe des actions réciproques.
Si un objet A agit sur un objet B, B agit sur A : on dit que A et B sont en ……….. : C’est le principe des ………. ……….
Une interaction est modélisée par 2 forces de ………. égales, de même ………
MAIS de sens ………..
Exemples : Le poids de la masselotte est de 0,2 N
La lune attire la Terre avec la ………. force que la Terre attire la lune.
La Terre attire la pomme avec la même force que la ……….. attire la ……….. : c’est une
……… (les forces ont la même direction, même valeur, mais un sens opposé)
3/ Retour sur le principe des actions réciproques.
Si un objet A agit sur un objet B, B agit sur A : on dit que A et B sont en ……….. : C’est le principe des ………. ……….
Une interaction est modélisée par 2 forces de ………. égales, de même ………
MAIS de sens ………..
Exemples : Le poids de la masselotte est de 0,2 N
La lune attire la Terre avec la ………. force que la Terre attire la lune.
La Terre attire la pomme avec la même force que la ……….. attire la ……….. : c’est une
……… (les forces ont la même direction, même valeur, mais un sens opposé)
20 g
Echelle : 1 cm ↔ 0,1 N
20 g
Echelle : 1 cm ↔ 0,1 N
4/ Quel est l’effet des forces sur le mouvement ou l’immobilité ?
1ère situation : Voici quelques objets enéquilibre statique.
Un palet posé sur la glace
Une pierre suspendue à une fil.
Une masse suspendue à un ressort.
Un objet est en équilibre statique si les forces appliquées se ……….. : mêmes directions, mêmes valeurs MAIS sens opposés.
2ème situation :
Situation
Effet du vent Effet des
frottements Effet du vent
Effet sur le mouvement : trajectoire, vitesse.
Situation
Effet de l’air ventilé sur la
balle. Effet de la balle sur le cordage
Effet du sauteur sur la perche
Effet sur le mouvement : trajectoire, vitesse.
Les effets d’une force sur un objet peuvent être de :
De le ………...
De modifier sa ……….. ou/et sa ………. :
Trajectoire modifiée si la force n’est pas ……… à la trajectoire
Valeur de la vitesse modifiée si la force n’est pas ……….. à la trajectoire.
