Chapitre 1 : Gravitation universelle
Chapitre 2 : Exemples d’actions mécaniques Chapitre 3 : Le mouvement
Chapitre 4 : Principe d’inertie
Chapitre 5 : Equilibre d’un corps solide soumis à deux forces : applications
Chapitre 6 : Equilibre d’un corps solide soumis à trois forces non parallèles
Chapitre 7 : Equilibre d’un corps solide en rotation autour d’un axe fixe
Partie de mécanique
Plan de cours de TCS option français
PHYSIQUE
* Chapitre 2
PHYSIQUE
T C S
Lorsqu’un objet agit sur l’autre, on parle d’action mécanique (force).
1- Activité :
Exemples d’actions mécaniques : I- Notion d’action mécanique :
Pour chacune des situations précédentes, décrire l'effet de
l'action mécanique sur le corps qui reçois l’action (receveur) :
Déformation de la
perche
Mise en
mouvement du ballon
Modifier le mouvement
de la balle
Déformer un corps.
Mettre en mouvement un corps.
Modifier le mouvement d’un corps.
2- Effets de l'action mécanique
Une action mécanique se modélise par un vecteur force F ; Dont les caractéristiques sont les suivantes :
Point d’application : c’est le point où l’action mécanique est exercée
Ligne d’action (ou direction) : c’est la direction suivant laquelle apparait L’effet de l’action mécanique considérée.
Sens : sens de l’action mécanique.
Intensité : c’est une valeur positive (mesurable par un dynamomètre).
3- Caractéristiques d’une action mécanique:
II- Classification des actions mécaniques : 1- Forces de contact :
Les forces de contact se manifestent lorsqu’un corps est en contact avec un autre corps .
1-1-Forces de contact réparties
points, s’exercent en plusieurs
réparties contact
Les forces de
(sur toute une surface).
Exemples :
action de la table sur le livre action de l'air sur le parachute
a) Cas de contact avec frottements :
Soit un corps en contact repartie avec un plan Incliné, le contact se fait avec frottement.
Dans ce cas la réaction totale R du plan à deux composantes :
Une composante normale RN :
Sa direction est perpendiculaire à la surface de contact.
Une composante tangentielle RT :
Contenue dans la surface de contact, parfois appelée force de frottement f .
Grace à la relation de Chasles, on a :
En cas de contact avec frottement, la direction de R appliquée par le plan, forme avec la normale un angle appelée « Angle de frottement
ϕ
». Le coefficient de frottement
k
est : k=𝐭𝐚𝐧 ϕ =
𝑹𝑻𝑹𝑵
b) Cas de contact sans frottement : En l’absence de frottement, que
le solide soit immobile ou en mouvement, la réaction R du plan reste perpendiculaire à la surface de contact.
2-1-Forces de contact localisées
Exemple :
Le fil exerce sur le corps (S) une force
de contact localisée au point A corps (S)
fil F
A
Lorsque le contact se fait sur une surface très restreinte de l’ordre d’un point, on dit que le contact est localisé
2-Forces à distance :
Elles peuvent s’exercer entre deux corps même s’il n’y a pas de contact entre eux.
Force d’attraction exercée par La terre sur
la lune
Force magnétique exercer
Par l’aimant sur la bille Force électrostatique exercée Par la baguette sur les papiers
3-Forces intérieures et forces extérieures :
Définir un système étudié , permet de classer les forces appliquées sur ce système en forces intérieures et forces extérieures.
Exemple :
Les forces extérieures : toute force exercée sur le système par un objet n'appartenant pas au système.
Les forces intérieures : toute force exercée par une partie du système sur une autre partie du même système.
extérieure intérieure
Application 1:
III- Force pressante – Notion de pression : 1- La force pressante :
L’air situé à l’intérieur du ballon exerce sur force de contact ci une
- celui les parois de
. force pressante nommée
répartie
1-1 Mise en évidence de la force pressante :
On gonfle un ballon (baudruche).
Que se passe-t-il ?
1-2 Caractéristiques de la force pressante :
On remplit un récipient percé avec de l’eau et on observe la direction prise par l’eau qui s’échappe du récipient.
1) Comment sont orientés les jets d’eau à la sortie des trous ?
Les jets d’eau sont perpendiculaires à la paroi du récipient.
2) En déduire la direction et le sens de la force pressante ; force exercée par l’eau sur les parois du récipient ?
La direction de la force pressante est perpendiculaire à la paroi et dirigée de l’eau vers la paroi.
2- Notion de pression :
On définit la pression par la relation :
P = 𝑭
𝑺
F : Intensité de la force pressante en (N)
S : Surface sur laquelle s’exerce la force pressante en (m2)
P : pression en Pascal (Pa)
L’unité internationale pour la pression est le Pascal (Pa).
Dans la pratique, on utilise souvent d’autres unités pour la pression :
Le bar : 1 bar = 105 Pa
L’atmosphère : 1atm = 101325 Pa
L’air ambiant exerce sur tous les corps qu’il entoure, une
pression appelée « pression atmosphérique»: P atm=101325 Pa
Application 1:
P =
𝑭𝑺
