Activité sur les actions mécaniques et les forces

Activité sur :
Les actions mécaniques- les forces et les vitesses
I-Actions mécaniques
1- Exemples

Pour chacune des situations, définir le système étudié et les forces qui s’exercent sur lui.
Le référentiel d’étude est le référentiel terrestre
Actions et Forces
Situation
Système étudié :
Actions mécaniques :
Noms des forces (§5) :
Système étudié :
Actions mécaniques :
Noms des forces (§5) :
Système étudié :
Actions mécaniques :
Noms des forces (§5) :
Système étudié :
Actions mécaniques :
Noms des forces (§5) :
Système étudié :
Actions mécaniques :
Noms des forces (§5) :
Activité sur les actions mécaniques-les forces et vitesses
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2- Notion de force

Une action mécanique correspond à une force qui peut être représentée par un vecteur possédant les 4
caractéristiques suivantes :
Exemple :
La corde exerce une action mécanique sur le seau.
La corde empêche le seau de tomber, donc on peut dire que :
« La corde tire le seau en un point verticalement vers le
haut »ou encore que la corde exerce une force sur le seau.
Les caractéristiques de cette force sont :
L’origine : le point d’attache de la corde sur l’anse du
seau.
La direction : verticale
Le sens : du bas vers le haut
La valeur : une certaine intensité telle que le seau reste
immobile
3- Classification des forces

-
Il existe 2 types de forces :
les forces de contact : dès que 2 solides sont en contact, il y à force de contact de l’un sur l’autre. Le point
d’application est le point de contact.
Exemples :
-
les forces à distance : 2 objets peuvent être en interactions sans se toucher. Le point d’application correspondra au
centre de gravité de l’objet qui subit l’action.
Exemples :
4- Cas du poids d’un corps


Sur terre, tout corps est soumis à une force appelée poids P . Cette force verticale est dirigée vers le bas,
s’applique au centre de gravité de l’objet et a pour valeur P= m.g
g est l’accélération de pesanteur et vaut 9,81 N.Kg -1, m est la masse du corps en Kg et le poids P en Newton(N).
5- Application

Pour les 4 premiers exemples étudiés dans le tableau du § 1-, représenter chaque vecteur force et indiquer leur
nom.
Activité sur les actions mécaniques-les forces et vitesses
2
II- Les forces : Cas d’une chute d’une boule de pétanque
On étudie le mouvement d’une boule de pétanque lâchée d’une certaine hauteur sans vitesse initiale.
1- Dans quel référentiel doit-on étudier le mouvement de la boule ?
2- Faire le bilan des forces qui s’exercent sur la boule. Pour cela :
Déterminer les corps qui exercent une action mécanique sur la boule ;
A chaque fois, nommer la force correspondante.
Représenter sur un schéma les forces.
3- Quelle est la nature du mouvement de cette boule ?
4- Pourquoi peut-on négliger les frottements avec l’air ?
III- Vitesse d’un corps en mouvement
1-
Définition
On appelle vitesse d’un corps en mouvement par rapport à un référentiel le rapport de la distance parcourue
dans ce référentiel sur la durée de ce parcours.
v
d
t
La vitesse V en m.s-1 , la distance d en mètre (m) et le temps t en seconde (s).
Détermination expérimentale : Un mobile se déplace du point A vers le point B par rapport au référentiel
terrestre
t
t
t
t
t
X
X
X
X
X
A
M
M2
M3
B
vitesse moyenne entre A et B
VAB =
vitesse instantanée en M2
VM2 =
A
1
2
1
3
B
2


Applications
Déterminer la vitesse moyenne entre A et B et la vitesse instantanée en M2 et M5 dans les 2 cas.
Exprimer cette vitesse en cm/s, en m/s et en km/h. Quelle est l’unité la mieux adaptée ?
Etablir une règle pour passer de m/s en km/h
 Que peut-on dire de ces mouvements ?
1er cas :
A
2ème cas :
A
Activité sur les actions mécaniques-les forces et vitesses
B
B
3