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Retour cahier de texte TS2

 

Quelques forces auxquelles on doit penser lors d'un bilan de forces

Représenter la force décrite s'exerçant sur le système désigné

1°) Le poids:

Définition: Le poids est la force d'attraction de la Terre sur tout objet matériel.

Direction: la verticale ( droite passant par le centre de l'objet et le centre de la Terre).

Sens: vers le centre de la Terre.

Intensité: elle dépend de la masse m (en kg) de l'objet et vaut mg; g étant une constante caractérisant le lieu g ¸ 10 N/kg

C'est une force qui s’exerce à distance

 

Système « bonhomme tout en haut  »

2°) La poussée d'Archimède:

Définition: La poussée d'Archimède est la force exercée par un fluide (liquide ou gaz) au repos sur un solide immergé.

Direction:  verticale.

Sens: vers le haut.

Intensité: elle dépend de la nature du fluide et du volume immergé.

C'est une force de contact.

 

Système « bonhomme »

3°) La réaction d'un support:

Définition: C'est la force exercée par un solide sur un corps en contact avec lui.

Direction:  perpendiculaire au plan du solide au niveau du point de contact.

Sens: opposé au sens des forces de contact exercées par le corps sur lui.

Intensité: égale à la valeur de la somme des forces de contact exercées par le corps sur lui.

C'est une force de contact.

 

 Système « bonhomme »

4°) Le frottement:

Définition: C'est une force exercée par un solide, un liquide ou un gaz sur un corps en contact avec lui et en mouvement éventuel.

Direction:  celle du mouvement effectif ou probable.

Sens: opposé au sens du mouvement (effective ou probable).

Intensité: elle dépend de la nature et de la forme des surfaces en contact, de la vitesse.

C'est une force de contact.

 

mouvement Þ

Système « pion »

5°) La tension d'un fil:

Définition: C'est la force exercée par ce fil sur un solide accroché à l'une de ses extrémités.

Direction:  celle du fil tendu.

Sens: du point d'accrochage vers le fil.

Intensité: égale à celle de la force exercée par l'objet accroché sur le fil.

C'est une force de contact.

 

Système « bonhomme »

Le rappel d'un ressort ou d'un élastique :

Définition: C'est la force exercée par ce ressort sur un solide accroché à l'une de ses extrémités, l'autre étant fixe.

Direction:  celle de l'axe du ressort.

Sens: du point d'accrochage vers le centre du ressort s'il est étiré; dans l'autre sens s'il est comprimé.

Intensité: proportionnelle à x = DL = (L-L0) avec L = longueur du ressort et L0 longueur à vide

 (x>0 allongement ; x<0 raccourcissement ).

 (k = cte > 0)

C'est une force de contact.

 

 

système "boite"

 

 

Bilan de forces sur un système

La résolution d'un problème de mécanique suppose la connaissance des forces exercées sur l'objet dont on veut étudier le mouvement.

Le physicien sépare donc l'univers en 2 parties:

- le système (objet de son étude)

- l'extérieur

Il fait ensuite le bilan de toutes les forces que l'extérieur fait subir au système.

 

 

Nous allons étudier les interactions concernant différents systèmes de la situation suivante:

    

- Choix du système: nous considèrerons tour à tour le système: [skieur+skis], [skis], [corde], [ensemble tiré par le bateau].

- Bilan des interactions: énumérer toutes les interactions présentes dans cette situation et préciser si elles sont de contact ou à distance.

- Faire le bilan des forces extérieures appliquées aux différents systèmes.