Actions mécaniques

Fiche_1_P
Domaine : SMT
Discipline : Physique
Classe : 10ème
Durée : 2 heures
Thème : Forces et mouvements
Contenus : Actions mécaniques
Plan du cours :
 Activité 1 : effets d’une action mécanique
 Activité 2 : modélisation d’une action mécanique
 Activité 3 : poids d’un corps
 Activité 4 : caractéristiques du poids
 Activité 5 : relation entre la masse et le poids d’un corps
Prérequis :
 Notion de vecteur
 Représentation d’un vecteur
 Masse d’un corps
Mise en situation :
1. Un athlète qui lance le marteau :
a) Quels sont les éléments de son corps qui exercent une action sur le marteau ?
b) Quel effet cette action produit sur le marteau ?
2. Les mains d’un sauteur exercent une action mécanique sur la perche :
a) Quel effet cette action produit-elle sur la perche ?
b) La perche exerce-t-elle une action sur le sauteur ?
3. saut en hauteur :
a) sous quelle action un athlète retombe après un saut en hauteur ?
b) cette action est-elle de contact ou à distance ? répartie ou localisée ?
c) y a-t-il une relation entre cette action et la masse de l’athlète ?
Activité 1 : les effets d’une action mécanique
 poussons du doigt un chariot ou une bille en acier sur une table horizontale lisse ou
approchons de la bille en acier un aimant.
 Accrochons une masse à l’une des extrémités d’un ressort.
Consigne :
1. Quels sont les effets d’une action mécanique ?
2. Qu’est-ce qu’une action mécanique ?
3. Quels sont les différents types d’actions mécaniques ?
Réponses possibles :
1. Mise en mouvement et modification du mouvement (effet dynamique), maintien en
équilibre et déformation élastique (effet statique).
2. Une action mécanique ou force est toute cause capable de produire ou de modifier
le mouvement (effet dynamique) d’un corps, ou de participer à la déformation d’un
corps (effet statique).
3. Les différents types d’actions mécaniques sont :
 Action mécanique de contact : l’auteur (qui fait l’action) et le receveur (qui subit
l’action) sont en contact direct ;
 Action mécanique à distance : l’auteur et le receveur ne sont pas en contact direct ;
 Action mécanique localisée : l’action s’exerce sur un point (son point
d’application) ;
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
Action mécanique répartie : l’action s’exerce sur toute une surface ou sur tout un
volume.
Activité 2 : caractéristiques d’une action mécanique
Fixons l’une des extrémités d’un ressort à spires non jointives à un crochet fixe. Dans un
premier temps, tirons horizontalement au fur et à mesure sur son extrémité libre. Dans un
deuxième temps, poussons cette même extrémité.
Consigne :
1. Identifie la direction du ressort dans les deux cas.
2. Quelles sont les caractéristiques d’une force ?
3. Comment peut-on modéliser (représenter) une action mécanique ?
Réponses possibles :
1. Dans les deux expériences, le ressort reste horizontal ;
2. Le ressort reste horizontal tant que les actions sont horizontales et aussi des
déformations plus en plus importantes nécessites des actions plus en plus grandes.
Les caractéristiques d’une action mécanique sont :
 Le point d’application : là où l’action s’applique ;
 Le sens : c’est celui du déplacement (ou de la déformation) ;
 La direction : c’est le support de l’action ;
 L’intensité: c’est la valeur de l’action mécanique. Elle se
mesure à l’ aide d’un peson à ressort ou dynamomètre.
Elle se mesure en Newton.
3. Une action mécanique est représentée par un vecteur appelé
vecteur-force, noté ⃗ . L’intensité de l’action représente la
longueur du vecteur. On la note ⃗
.
Activité 3 : poids d’un corps
Abandonnons un corps dans l’air.
Consigne :
1. Quel est le mouvement du corps ?
2. A quelle action est dû ce mouvement ?
3. Définis le poids d’un corps et donnes ses caractéristiques.
Réponses possibles :
1. Le corps tombe ;
2. le mouvement est dû à l’action que la terre exerce sur le corps ;
3. le poids d’un corps une action à distance, répartie en volume, exercée par la sur un
corps. Les caractéristiques du vecteur-poids d’un corps sont :
 le pont d’application : c’est le centre de gravité ou centre de masse du corps ;
 la direction : c’est la verticale du lieu ;
 le sens : du haut vers le bas ;
 l’intensité : notée ⃗⃗
Activité 4 : relation entre la masse et le poids d’un corps
En un lieu donné, l’intensité du poids d’un est proportionnelle à sa masse. ⃗
où
est une constante appelée intensité de la pesanteur. Au voisinage de la terre,
.
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Saut en hauteur
Saut
Saut àà la
la perche
perche
Lancée de marteau
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