Eléments du programme

 Force exercée par un ressort – Poussée d'Archimède.

 Equilibre d'un corps solide soumis à l'action de trois forces.

- Première condition d'équilibre d'un solide.

- Forces de contact- Les frottements.

 Equilibre d'un corps solide susceptible de tourner autour d'un axe fixe: - Moment d'une force.

- Moment d'un couple de forces.

- Deuxième condition d'équilibre.

- Moment du couple de torsion Chapitre 5 :

Equilibre d’un corps solide soumis à deux forces : applications

Eléments du programme

Chapitre 6 :

Equilibre d’un corps solide soumis à trois forces non parallèles Chapitre 7 :

Equilibre d'un corps solide susceptible de tourner autour d'un axe fixe.

 Les deux forces ont même ligne

d'action sens opposés même intensité.

1 2

F + F = 0

(S)

F

F

1-La force exercée par un ressort .

T

 La somme vectorielle des deux forces est nulle:

Rappel:

l₀ : Longueur à vide du ressort . l : Longueur du ressort en charge . Δl = l – l₀ : Allongement du ressort .

l

P T

l

masse

marquée: m

 La masse m est en équilibre sous l’action de deux forces : -Poids :

-Tension du ressort : P

T

 On étudie un système constitué d’un ressort R qu’on lui accroche une masse m .

 Les deux forces se compensent.

donc :

P + T = 0 T = -P T = P = mg

Chapitre 5 :

Equilibre d’un corps solide soumis à deux forces: applications

R

T = k.Δl

Accrochons successivement différentes masses marquées (m) au

ressortR . pour chaque masse m , on mesure la longueur

l

Les valeurs relevées sont indiquées dans le tableau suivant:

25 20

10 5

m(g) 0

12,5 12,0

10,9 10,5

l (cm) 10,0

2,5 2,0

0,9 0,5

l (cm) 0

∆

0,25 0,20

0,10 0,05

T=m.g 0

1-1-Etude expérimentale:

On donne : g =10N/Kg l₀ =10cm

On représente graphiquement les variations de la tension T du ressort

en fonction de l’allongement Δl ∆l (cm)

T (N)

1-2-Conclusion: O

La représentation graphique des variations de T en fonction de ∆

l

une droite passante par O, on en déduit que la valeur T de la tension du ressort est proportionnelle à l’allongement ∆

l

k : la constante de raideur du ressort,

(N) (m)

(N.m )-1

Donc :

son unité dans (S.I) est N.m^-1

2-La poussée d’Archimède .

1-2-Mise en évidence de la poussée d'Archimède

Lorsqu’on plonge un œuf dans l’eau, celui-ci remonte à la surface , cette observation s’explique par l’existence d’une force exercée par l’eau sur l’oeuf. Cette force est appelée poussée d’Archimède .

2-2-Expérience .

Eau Masse marquée

T =

= Recipient de masse

négligeable

Dynamomètre

Liquide déplacé

T =

5 N

3 N

V=200mL

T

- T

= F

=2 N

𝑭

3-2-Définition

La poussée d'Archimède est la force que subit un corps plongé en tout ou en partie dans un fluide (liquide ou gaz) soumis à un champ de

gravité. symbolisé par

4-2-Les caractéristiques de la poussée d’Archimède . -Point d’application : centre du poids du liquide déplacé .

(Centre du volume du corps immergé ou Centre de poussée ) -Droite d’action : la verticale passante par le centre de poussée . -Sens : du bas vers le haut .

-Intensité : l’intensité du poids du Liquide déplacé

P’

G

P (S)

G (S)

P

le corps (S) est totalement immergé

le corps (S) est partiellement immergé

𝑭

𝑭

= P’

𝑭_𝑨

𝑭_𝑨

 Soit V le volume du liquide déplacé et ρ sa masse volumique , donc sa masse est : m’= ρ.V

Alors son poids est :

P’= m’.g = ρ.V. g

P’= 1(𝒌𝒈 ⁄ L)× 0,𝟐 (L)× 10 (𝑵 . 𝒌𝒈 ^−𝟏 ) = 𝟐 𝑵

𝑭_𝑨 : l'intensité de la poussée d'Archimède (N)

V : le volume de l’objet immergé (m³) g : l’intensité de la pesanteur (N/kg)

ρ : la masse volumique du fluide (kg/m³)

𝑭

= 𝝆 𝑽 𝒈