Le Sport – Chapitre 2 – Interactions entre deux

Le Sport – Chapitre 2 – Interactions entre deux
A- Systèmes en interaction.
Un système est défini par une limite imaginaire qui sépare les corps composant le système et le monde
extérieur. Deux systèmes peuvent interagir entre eux en exerçant des forces entre eux.
Exemple: Le système étudié est un pot, le terreau et une fleur plantée dedans.
B- Force et interaction.
B.1 Interaction entre deux systèmes.
Deux systèmes peuvent interagir entre eux en
rentrant en contact.
Deux systèmes peuvent interagir entre eux sans
contact, à distance.
L’interaction entre deux systèmes se modélise par une
force.
Exemple:
Le pot de fleur est en contact avec une table qui interagit
avec lui, et il subit l'attraction de la Terre, qui se fait à
distance. On peut ajouter l'interaction de contact avec l'air
de l'atmosphère.
B.2 Mesurer une force.
Une force se mesure avec un dynamomètre.
Il faut mesurer son
intensité, sa direction et
son point d'application.
On la représente par une
flèche.
L'intensité d'une force
s'exprime en Newton (N )
Exemple:
On suspend un objet avec deux fils.
C- Bilan des forces.
Le bilan des forces est l'inventaire de toutes
les forces extérieures qui s'exercent sur un
système.
On fait ensuite la somme de ces forces qui
peut éventuellement être nulle, lors que les
forces se compensent.
Pour faire la somme des forces, on « ajoute
les flèches en les mettant bout à bout ».
Exemple:
On simplifie le schéma précédent et on fait la somme des forces (qui est ici nulle).
1/4
Le système :
pot + fl eur
Interaction
de contact
avec la table
Interaction à distance
avec la Terre
Interaction
avec la Terre
Interaction
avec la corde
Interaction
avec la corde
Force de traction Force de traction
Poids de l'objet
Modèle
Force de
traction
Force de
traction
Poids de l'objet
Somme
P
P
T1
T1
T2
T2
P T1 T2= 0

Le Sport – Chapitre 2 – Interactions entre deux
D- Exercices.
Exercice 1 :
Le bobsleigh est accroché avec une corde à la base de lancement,
sur la piste glacée.
a) Faites l'inventaire des forces qui s'exercent sur le bobsleigh.
b) Que se passe t il si on coupe la corde ?
c) Faites alors le nouvel inventaire des forces .
Exercice 2 :
Sur les schémas suivants, dessinez le vecteur force manquant qui permet d'avoir la somme des forces nulle.
Exercice 3 :
En dessinant la somme des vecteurs forces, vérifiez si la somme des forces est nulle ou non pour les deux situations
suivantes.
Exercice 4 :
Grâce à l'échelle fournie, mesurez sur les dessins l'intensité de la force ( en Newton ).
2/4
F2
F3
F2
F1
F2
F1
F3
F2
F1
F3
F4
F2
F1
F3
F4
F2
F1
F3
F2
F1
F3
2 mN 2 kN 2 dN

Le Sport – Chapitre 2 – Interactions entre deux
Exercice 5 :
En utilisant le système d'axe dessiné à
coté du schéma, donnez les coordonnées
verticales et horizontales de chaque force
( en N ).
Faites ensuite la somme des coordonnées
horizontales et la somme des
coordonnées verticales. Qu’observez
vous ? Pourquoi ce résultat ?
Exercice 6 :
En utilisant le système d'axe dessiné à coté du schéma, donnez les
coordonnées verticales et horizontales de la force ( en N ). On les
notera Fx et Fy
Calculez
√
Fx
2+Fy 2
. Mesurez graphiquement l'intensité F de la
force
F
. Conclusion ?
Exercice 1 p243 (livre) Exercice 2 p255 (livre)
E- Correction
Exercice 1:
a) Le poids
P
(verticale vers le bas) , la
réaction de la piste
R
(perpendiculaire à la
piste) et la traction de la corde
T
(parallèle à la piste, dans l'axe de la corde). La
somme des trois forces est nulle.
b) La somme des forces n'est plus nulle, le
bobsleigh se met en mouvement, sa vitesse augmente.
c) Il ne reste plus que
P
et
R
, la somme est non nulle.
Exercice 2:
Exercice 3 :
3/4
F2
F1
F3
Fx
(N)
05
Fy
(N)
F1
Fx
(N)
05
Fy
(N)
R
T
P
R
T
P
R
P
R
P R
P
F2
F1
F3
F2
F3
F2
F1
F1
F3
F4
F2
F1
F3
F4
F2
F1
F3
F4
F2
F1
F3
F1 F2 F3 F4≠ 0
F1 F2 F3 F4≠ 0
F1 F2 F3≠ 0

Le Sport – Chapitre 2 – Interactions entre deux
Exercice 4 :
On fait des « produits en croix » pour changer d'échelle.
On fera attention aux unités : mN = x10-3 N, kN = x103 N, dN = x10-1 N
Force
F1
:
schéma valeur
22mm 2mN
41mm F1=41
22×2=3,7×10−3N
Force
F2
:
schéma valeur
22 mm 2kN
42 mm F2=42
22×2×103=3,8×103N
Force
F3
:
schéma valeur
22 mm 2dN
40 mm F3=40
22×2×10−1=3,6×10−1N
Exercice 5 :
On a pratiquement un vecteur nul.
Ce résultat s'obtient aussi en faisant la
somme géométrique des vecteurs
forces.
Exercice 6:
Si on connait les coordonnées du
vecteur force, on peut calculer l'intensité
de la force grâce à la formule.
Exercice 1 p243
1- On veut étudier le mouvement du ballon, donc le système sera le ballon.
2- Le sol ou le gardien ou le joueur.
3- Le sol est un référentiel terrestre.
Exercice 2 p255
1- Schéma 1 : la corde pousse la flèche vers l'avant
2- Le schéma 2 représente la force de traction, exercée par l'archet sur la corde pour la tendre et la retenir en position
tendue.
4/4
Fx
(N)
05
F1
Fy
(N)
F2
F1
F3
F1
3,4
3,5
F2
3,6
−3,8
F3
−6,5
0,0
F1 F2 F3
3,43,6−6,5
3,5−3,80,0
=
0,5
−0,3
≈ 0
F1
Fx
(N)
05
Fy
(N)
F1
−4,7
4,1
F1= −4,7
2
4,1
2=6,2 N
schéma valeur
24mm 5N
30mm F1=30
24 ×5=6,3 N