I. Qu`est-ce qu`une action mécanique

Physique 3ème
Actions, forces
I. Qu’est-ce qu’une action mécanique ?
Situation
Type d’action
Effets
Une lampe fluorescente (« néon »)
éclaire un mur
Optique
Le vent pousse un pot de fleurs.
Mécanique
Mise en mouvement
Un acide attaque le calcaire
Chimique
Une fleur pousse, grandit
Biologique
Un perchiste prend appui sur sa
perche pour sauter
Mécanique
Déformation de la perche
Le Soleil chauffe l’eau d’une
piscine
Calorifique
Un pot de fleur tombe d’un balcon
Mécanique
Modification de la vitesse
Une raquette frappe une balle de
tennis
Mécanique
Modification de la trajectoire
Définition :
Une action mécanique permet :
- de mettre en mouvement,
- de modifier la vitesse,
- de modifier la trajectoire,
- ou déformer un objet.
En physique, on appelle force une action mécanique.
II. Origine des forces
Il n’existe que 4 types de forces (En fait, il en existe 2 autres, mais elles n’existent qu’au cœur
des atomes)
A. Force de contact
Si 2 objets sont en contact, il y a obligatoirement existence de forces de contact entre les 2
objets qui se touchent.
B. Force électrostatique
Il existe 2 sortes d’électricité : l’électricité à charge positive et l’électricité à charge négative.
On peut « donner » cette électricité à des objets (par exemple en les frottant).
Comme les aimants, les charges contraires s’attirent, les charges identiques se repoussent.
Si 2 objets portent des charges électrostatiques (on dit « statique » car ces charges ne se
déplacent pas), il y a existence d’une force électrostatique entre les 2 objets chargés
d’électricité.
Ex : le pendule électrostatique, ou la déviation d’un filet d’eau avec une règle en plastique.
Les forces électrostatiques sont des forces à distance. (Pas de contact)
C. Force magnétique
Si 2 objets sont magnétiques, il y a existence d’une force magnétique entre les 2 objets.

Physique 3ème
Les objets magnétiques de la vie courante sont : les aimants, les métaux à base de fer (fer,
acier etc..)
Un aimant possède obligatoirement 2 pôles différents, un pôle Nord et un pôle Sud. Si on
casse un aimant en deux, on n’a pas 2 morceaux ayant 1 pôle chacune, mais 2 aimants, avec 2
pôles chacun.
2 pôles identiques se repoussent, 2 pôles contraires s’attirent.
Les forces magnétiques sont des forces à distance
D. Force gravitationnelle
Si 2 objets ont une masse, il y a existence une force gravitationnelle entre les objets.
Les forces gravitationnelles sont des forces à distance. Il y a toujours attraction entre les 2
objets.
Ex : la Terre et un objet sur Terre.
Les forces impliquent toujours deux objets.
En fait, si un objet A agit sur un objet B, alors l’objet B agit de façon semblable mais
opposée sur l’objet A.
Par contre, en général, on ne s’intéresse qu’aux forces exercées sur un seul des 2 objets. La
force semblable mais opposée n’est alors pas étudiée, mais elle existe.
III. Caractéristiques des forces
Pour décrire complètement une force, il faut préciser 4 caractéristiques :
A. Le point d’application
C’est l’endroit où s’exerce la force sur l’objet étudié.
Pour les forces de contact, c’est le point de contact.
Pour les forces à distance, c’est l’ensemble de l’objet dans son intégralité. On peut simplifier
en n’utilisant qu’une seule force qui s’exerce en un point particulier (le centre de l’objet ou le
centre de gravité de l’objet)
B. La direction
C’est la droite selon laquelle la force s’applique.
Pour les forces de contact, c’est la droit perpendiculaire à la surface de contact. Pour une
corde, c’est le long de la corde.
Pour les forces à distance, c’est la droite qui joint les centres des objets.
C. Le sens
La direction possède 2 sens car c’est une droite. Il faut préciser le sens dans lequel la force
agit sur l’objet. Seule la logique permet de déterminer ce sens.
D. L’intensité
C’est la valeur, la « force » de la force.
L’intensité s’exprime en Newton (N).
Elle se mesure avec un dynamomètre (en général, la mesure est liée à la déformation d’un
ressort)

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IV. Représentation d’une force
On représente une force par un vecteur (flèche). On note le nom de la force à proximité.
Ex : si F1 est une force, alors on écrit F1 .
Point de départ du vecteur = point d’application de la force
Direction et sens du vecteur = direction et sens de la force
Longueur du vecteur = proportionnelle à l’intensité de la force, selon une échelle choisie ou
donnée.
Ex : 2 objets en contact Poids d’un objet
V. Bilan des forces
Pour prévoir le mouvement d’un objet, il faut connaître toutes les forces qui s’exercent sur lui.
Voici une méthode, qui, si elle est suivie rigoureusement, permet de ne rien oublier : le
diagramme objet interaction.
1. Faire la liste des objets de l’énoncé. Pour chacun d’entre eux, dessiner un ovale.
2. Si l’énoncé n’en parle pas, ajouter la Terre (Attention, on considèrera que le sol et la
Terre sont des objets différents : en effet le sol exerce et subit des forces de contact, la
Terre exerce et subit des forces gravitationnelles)
3. Chaque ovale représente un objet.
4. Prendre les objets 2 à 2. S’il existe entre eux des forces de contact, électrostatique,
magnétique ou gravitationnelles, représenter les par des doubles flèches courbes. (qui
n’ont rien à voir avec les flèches des vecteurs)
Noter à côté de chaque double flèche le type de force qui correspond (contact,
électrique, magnétique ou gravitation)
5. Faire la liste des forces exercées sur un objet revient à faire la liste des flèches qui
arrivent sur cet objet dans le diagramme.
F1
Fboule/sol
Fcorde/caisse
P = FTerre/balle