📘 Les forces
Les forces modélisent les actions mécaniques exercées sur un corps. Elles peuvent modifier son mouvement ou le déformer. Elles sont représentées par des vecteurs.
📐 I. Notions de force
Action mécanique : tout phénomène qui modifie le mouvement ou déforme un corps.
• Action de contact : nécessite un contact physique (ex. : poussée d’une main).
• Action à distance : sans contact (ex. : gravitation, magnétisme).
Une force est un vecteur qui modélise une action mécanique. Elle possède 4 caractéristiques :
• Point d’application (où s’applique la force).
• Direction (axe de la force : horizontale, verticale, oblique…).
• Sens (vers le haut, vers le bas, vers la gauche…).
• Valeur (ou norme), exprimée en newtons (N).
Représentation graphique : segment fléché, avec une échelle (ex. : 1 cm ↔ 10 N).
📐 II. Les principales forces
Poids (P⃗) : force exercée par la Terre sur tout objet.
• Direction : verticale.
• Sens : vers le bas (vers le centre de la Terre).
• Valeur : P = m × g, avec m en kg, g = 9,8 N/kg (≈ 10 N/kg) → P en N.
• Point d’application : centre de gravité de l’objet.
Réaction normale du support (R⃗) : force exercée par un support sur un objet posé dessus.
• Direction : perpendiculaire au support.
• Sens : opposé au poids (vers le haut sur une surface horizontale).
• Si objet en équilibre sur surface horizontale : R = P.
Force de frottement (f⃗) : force exercée par un support sur un objet en mouvement.
• S’oppose au mouvement (freine le déplacement).
• Direction : parallèle au déplacement, sens opposé.
Tension d’un fil (T⃗) : force exercée par un fil tendu sur l’objet auquel il est attaché.
• Direction : dans l’axe du fil.
• Sens : vers le fil (attraction).
📐 III. Effets d’une force
- Mettre en mouvement ou arrêter un objet.
- Modifier la direction ou la vitesse d’un objet en mouvement.
- Déformer un objet.
Principe des actions réciproques (Newton 3) : si A exerce une force sur B, alors B exerce une force égale, opposée et de même direction sur A.
💡 À retenir
• Force = vecteur : point d’application, direction, sens, valeur en N.
• Poids : P = m × g (g ≈ 9,8 N/kg ≈ 10 N/kg).
• Réaction normale : perpendiculaire au support, opposée au poids (équilibre).
• Frottement : s’oppose au mouvement.