Dynamique : les forces

Dynamique : les forces
La force : la gravitation universelle
la force électrostatique (Coulomb 1785)
• Dans la nature il existe deux types de charges électriques + ou - .
• La charge se mesure en Coulomb (C=A.s) • Elles sont toutes multiples entières (positive ou négative) de la
charge élémentaire d’un électron e = −1.602176565×10−19 C
• La force est attractive (charges de signes opposés) ou
répulsive (charges de même signe)
• k = 8.9875517873681764 109 N.m2.C-2
(abordé dans le détail en BA2)
Dynamique : les forces phénoménologiques
La force gravitationnelle
La force électrostatique
Une force de contact : les surfaces sont “rigides” et exercent une force de contact
perpendiculaire à la surface.
Dynamique : les forces phénoménologiques
Une force de contact : les surfaces sont “rigides” et exercent une force de contact
perpendiculaire à la surface.
Une force de frottement : les surfaces exercent une force parallèle à la surface.
Pour comprendre cela on introduit 2 types de frottement: un frottement
statique et un frottement dynamique
Dynamique : les forces phénoménologiques
Une force de frottement : les surfaces exercent une force parallèle à la surface.
Pour comprendre cela on introduit 2 types de frottement: un frottement
statique et un frottement dynamique
frottement dynamique
(quand il y a mouvement
par rapport à la surface)
frottement statique
(quand il n’y a pas de mouvement
par rapport à la surface)
matériaux
#s
#d
acier / acier
0.74
0.57
verre / verre
0.94
0.40
glace / glace
0.10
0.03
teflon / teflon
0.04
0.04
pneu / route
0.60
0.40
y
Exemple
A partir de quelle angle θ, le bloc de masse m, glisse?
Les coefficients de frottement sont: statique : µs et
dynamique: µd.
θ
θ
immobile
x
θ
y
Exemple
Comment évolue au cours du temps la vitesse de la
masse m quand il glisse? Les coefficients de frottement
sont: statique : µs et dynamique: µd. La vitesse initiale est
nulle.
θ
θ
mobile en x
immobile en y
x
θ
Exemple
Comment résoudre ce problème ?
1° identifier les corps
•
•
•
les clous
la papier
la table
2° identifier les forces
3° types de forces
•
clous
papier : frottement dynamique
•
papier
table : frottement dynamique
•
force de main sur le papier : force extérieure
4° mise en équation !
•
clous
papier
•
papier
table
•
force de main sur le papier
4° mise en équation !
4-1° choix des axes
4-2° modélisation des objets
4-3° dessiner les forces
z
clou, masse : mc
Npapier/clou mc g
Ntable/papier
F
papier/clou
Fclou/papier
Ftable/papierpapier, masse : mp
Nclou/papier
mp g
x
table, masse : mt
écrire les équations suivant l’axe x et suivant l’axe z
mt at = ……. On veut at = 0; donc mt = ∞
Fmain/papier
donc les clous bougent TOUJOURS
comment trouver la force de la main sur le papier?
Cherchons le cas où les clous bougent avec le papier
Cette fois les clous restent sur le papier ! DONC frottement STATIQUE Fp/c