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Équilibre d’un solide soumis à deux forces

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

-Les deux forces ont même ligne d'action F + F = 01 2

(S) F 

1

F 

2

2 - La force exercée par un ressort

.

T 

-La somme vectorielle des deux forces est nulle

Équilibre d’un solide soumis à deux forces

1 - Rappel

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

l

P

T

l

0

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 qu’on lui accroche une masse m .

Les deux forces se compensent , donc :

P + T = 0  

T = -P 

T = P = mg

(2)

Accrochons successivement différentes masses marquées (m) aux ressorts . pour chaque masse m , on mesure la longueur

l

du

ressort . Les valeurs relevées sont indiquées dans le tableau suivant :)m(g l (cm

)

l (cm )∆

T=m.g 1-2

- Expérience .

On donne : g=10N/Kg et l0=……cm

Représente graphiquement les variations de la tension T du ressort en fonction de

l’allongement Δl l

(∆(cm T (N)

2-1 O -

Conclusion

La représentation graphique des variations de T en fonction de

l

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

∆En appelant k : la constante de raideur du ressort ,

l

du ressort .

on a : T = k.Δl

(N) -1 (m)

(N.m )

(3)

L’unité de k dans (S.I) est N.m-1 . -Calcule de k :

2 - La poussée d’Archimède .

1-2 -

Mise en évidence de la poussée d'Archimède

Lorsqu’on plonge une balle de ping-pong dans l’eau, celle-ci

remonte à la surface , cette observation s’explique par l’existence d’une force exercée par l’eau sur la balle .cette force est appelée poussée d’Archimède .2-2

-Expérience .

F 

eau Masse marquée

T =

1

récipient de masse négligeable

dynamométre

Le liquide déplacé

T =

2

T =

3

(4)

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

F 

4-2 -

Les caractéristiques de la poussée d’Archimède

-Droite d’action : la verticale passante par le centre de la poussée . . -Sens : du bas vers le haut .

-Intensité : l’intensité du poids du fluide déplacé P’

-Point d’application : centre du poids du liquide déplacé . (centre du volume immerge) , voir figure suivante :

F = P'

G P

T

(S)

G (S)

P

T

le corps (S) est totalement

immergé le corps (S) est

partiellement immergé

(5)

-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

F =ρ.V.g

F : 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)

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