Sophie Née
COURS DE PHYSIQUE
4e
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PHYSIQUE 4E
CHAPITRE 1 – RAPPELS
1. Force
Une force n’est pas visible, mais on peut voir les effets d’une force.
Elle peut :
– changer la nature du mouvement d’un corps : effets dynamiques
– déformer un corps : effet statique
SYMBOLE : F
UNITÉ : Newton (N)
INSTRUMENT DE MESURE : Dynamomètre
1.1 Principe d’inertie
Tout corps qui n’est soumis à aucune force (ou à plusieurs forces qui se compensent
complétement) est soit au repos, soit se déplace à vitesse constante en ligne droite.
1.2 Vecteur
En physique, une force est représentée par un vecteur. Un vecteur possède, tout comme une
force, 4 caractéristiques :
– le point d’application : le point où la force s’applique à un corps
– la direction (vertical, horizontal)
– le sens (gauche, haut, bas, droite)
– la grandeur/l’intensité de la force
2. Masse
La masse d’un corps ne dépend pas de l’endroit où l’on se trouve. Elle est la même partout dans
l’univers.
SYMBOLE : m
UNITÉ : kg
INSTRUMENT DE MESURE: Balance
3. Poids
Le poids d’un corps est la force avec laquelle la Terre (ou tout autre corps céleste) attire ce
corps.
SYMBOLE: P
UNITÉ : N
INSTRUMENT DE MESURE : Dynamomètre
3.1. Calcul
P=m∙g
g = intensité de la pesanteur
g de la Terre = 9,81 N/kg
4. Masse volumique
La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d’un matériau par unité
de volume.
SYMBOLE : ρ
UNITÉ : kg/m³
4.1. Calcul
ρ = m/V  m = ρ ∙ V
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5. Unités et grandeurs physiques
GRANDEUR PHYSIQUE
SYMBOLE
UNITÉ
Force
F
N
Masse
m
kg
Poids
P
N
Masse vol.
ρ
kg/m³
Intensité de la pesanteur
g
N/kg
Longueur
l
m
Volume
V
m³
6. Exercices
6.1.
BLUMM lance une fusée sur Terre vers POO avec une intensité de 600N. Dessine le vecteur!
(1cm = 100 N)
6.2.
a) Une pierre a une masse de 5kg sur POO.
1. Calcule sa masse sur Terre.
2. Calcule son poids sur Terre.
b) La pierre a un poids de 2,5 N sur POO.
1. Calcule l’intensité de la pesanteur de POO.
2. BLUMM pèse 60kg. Combien pèse-t-il sur POO?
6.3.
POO a une masse de 86419200 kg et un volume de 123456 m³.
1. Calcule la masse volumique de POO.
2. Cherche ce dont POO est constituée!
Matière
Masse
volumique
Caoutchouc
929 kg/m³
Bois
700 kg/m³
Fer
7 860 kg/m³
Eau
1000 kg/m³
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CHAPITRE 2 : MÉCANIQUE DES LIQUIDES ET DES GAZ
1. PRESSION
Une pression est une force pressante exercée sur une surface pressée.
SYMBOLE : p
UNITÉ : N/m² = Pa
SOUS-UNITÉ: bar (1 bar = 100.000 Pa)
INSTRUMENT DE MESURE : manomètre
Une pression est transmise dans toutes les directions avec la même intensité.
1.1 CALCUL
p = F/S
1.2 PRESSE HYDRAULIQUE
F₂ = F₁ ∙ S₂/S₁
2 PRESSION HYROSTATIQUE
Déf. : On appelle pression hydrostatique la pression qui règne au sein d’un liquide en équilibre
et qui est due à son propre poids.
INSTRUMENT DE MESURE : capsule manométrique
2.1. PROPRIÉTÉS
La pression hydrostatique :
 augmente progressivement avec la profondeur
 est la même en tout point d’un même plan horizontal
 est indépendante de l’orientation de la surface pressée
 est proportionnelle à la masse volumique du liquide
2.2 CALCUL
p=ρ·g·h
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2.3. PARADOXE HYDROSTATIQUE
La pression hydrostatique est indépendante de la forme des récipients
2.4. VASES COMMUNICANTS
Lorsqu’on verse un liquide dans des vases communicants, celui-ci coule dans tous les récipients
et les niveaux libres du liquide dans les divers récipients se trouvent dans un même plan
horizontal.
3 POUSSÉE D’ARCHIMÈDE
Tout corps solide complètement immergé dans un liquide en équilibre subit de la part du
liquide une poussée verticale ascendante dont l’intensité est égale au poids du liquide déplacé.
Fₐ = ρ · g · V
Fₐ = P (du liquide déplacé)
4 EXERCICES
4.1.
Calcule la pression exercée par le cylindre en or sur une table!
4.2.
Si on dépose ce cylindre sur une presse hydraulique, peut-on soulever Tom?
4.3.
Tom a laissé tomber le cylindre dans une piscine (profondeur = 3m). Il descend le récupérer.
Quelle est la pression qui règne sur son masque de plongée (S= 10cm²).
4.4
Lorsque Tom attrape enfin le cylindre, celui-ci semble plus léger qu’à la surface.
1. Calcule la poussée d’Archimède que subit le cylindre.
2. Calcule le poids apparent P’ du cylindre.
Fₐ = P – P’
P’ =P - Fₐ
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