1- Nature des actions mécaniques Lorsqu’un système agit sur un autre, on dit qu’il exerce une action.

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Cours 3ème Pro-08 V4

1- Nature des actions mécaniques

Lorsqu’un système agit sur un autre, on dit qu’il exerce une action.

Une action mécanique peut soit :

→

Provoquer

ou

modifier un mouvement

.

→

Déformer

un objet.

→

Maintenir en équilibre

.

La nature de cette action mécanique est différente suivant les exemples proposés :

Application : Voici 6 situations différentes d’actions mécaniques qui sont illustrées dans ce tableau ci- dessous. Compléter les cases vides.

Situation Illustration Qui agit ? Qui subit ? Nature de l’action

① LE BALLON

② LA VOILE

③ LA BILLE EN

ACIER

④ LE RESSORT

⑤ L’ELASTIQUE

⑥ LE BOUCHON

ACTION MÉCANIQUE

PONCTUELLE REPARTIE

De contact A distance

REPARTIE

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2- Forces et mesure de son intensité

Une

action mécanique

est appelée

force

;

L’intensité d’une force se mesure avec

dynamomètre

. L’unité de mesure est le

Newton

.

En physique, à partir de situation réelle, on utilise des modèles pour expliquer ce qu’il se passe dans le monde réel ou prévoir ce qu’il va se passer.

La représentation d’une force se traduit par un

segment fléché

appelé :

vecteur

.

Un vecteur est un outil mathématique qui se caractérise par :

- Une

origine

ou

point d’application

(point de contact entre la force exercée et l’objet d’étude)

- Une

direction

(donnée par le « corps » du segment fléché) - Un

sens

(donné par la pointe de la flèche)

- Une

norme

ou une

intensité

(donnée par la longueur de la flèche proportionnelle à la valeur de la force exprimée en Newton)

Remarque importante : Il ne faut pas confondre sens et direction. En effet, une droite définit une direction (verticale, horizontale et oblique) et une direction possède deux sens. ( ou  ou  ou )

Exemple : On étudie l’action de la main qui tire sur le ressort.

La force exercée est égale à 80 N.

① Quelle est la longueur du vecteur ? (Echelle : 1 cm  20 Newtons)

② Représenter le vecteur force appliqué à cette situation.

③ Compléter le tableau suivant :

Action (qui agit/qui subit)

Point

d’application Direction Sens Notation Intensité

Résumé du cours Résumé du cours

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3- Les principales actions mécaniques

① Le POIDS : → C’est l’action de la Terre sur les objets.

② La RÉACTION : → C’est l’action d’un support (Table, sol etc…) sur les objets.

③ Les FROTTEMENTS :

④ La TENSION : → c’est l’action d’un fil ou d’un ressort sur les objets

⑤ Les FORCES : → Regroupe toutes les autres forces.

4- Applications

Exemple n°1 : Un objet (S) est suspendu par un fil.

La force exercée par le fil est de 30 Newtons.

1-1 Calculer la longueur du vecteur force.

(Echelle : 1 cm  10 Newtons)

1-2 Représenter le vecteur force sur l’image.

1-3 Compléter le tableau suivant :

Point d’application

Direction Sens Notation Intensité

Exemple n°2

:

En s’aidant des caractéristiques du tableau, tracer le vecteur force sur la figure

.

(Echelle : 1 cm 200 N)

A

marteau/clou

C Verticale



400 N

Exemple n°3 :

Voici 3 situations différentes.

3-1 Déterminer la valeur de la force pour chacune des images suivantes.

L’échelle utilisée est 1 cm pour 50 Newtons 3-2 Préciser pour chacune des forces la nature de l’action mécanique

.

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Exercice n°4 :

Benoît tient dans sa main son cartable. La force exercée est de 80 Newtons.

4-1 Quelle est la longueur du vecteur force qu’il doit tracer si l’on prend comme échelle 1 cm pour 20 Newtons.

4-2 Placer le point d’application et tracer le vecteur . 4-3 Compléter le tableau suivant :

5- Bilan des actions mécaniques - Diagramme objet-interaction

Il permet de représenter toutes les interactions dans lesquelles le système étudié est impliqué.

Comment construire ce type de diagramme :

① Le système étudié est placé au centre.

② Les autres systèmes en interaction avec lui sont placés autour.

③ On représente : interaction de contact :

Interaction à distance :

Exemple : réalisons le diagramme objet-interaction dans cette situation.

Un joueur frappe un ballon L’objet d’étude est le ballon.

5- Applications

Réaliser les diagrammes objet-interaction dans les situations suivantes : Objet d’étude : Les altères

Résumé du cours

Altères

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Cours 3ème Pro-08 V4 Objet d’étude : Le seau

Objet d’étude : La bille

Objet d’étude : L’alpiniste

1- Nature des actions mécaniques Lorsqu’un système agit sur un autre, on dit qu’il exerce une action.