mouvements et forces - Sciences Physiques et Chimiques, M. Maudet

2de / Chapitre 3
1/ DESCRİPTİON DES MOUVEMENTS :
a - Observation des mouvements :
L’étude d’un mouvement peut se faire grâce à un enregistrement vidéo ou par chronophotographie :
Pour analyser le mouvement d’un objet, il faut localiser
à différents instants la position de cet objet.
Pour cela on a donc besoin :
- d’un repère d’espace (Oxy) pour déterminer ses coordonnées
- d’un repère de temps (horloge) pour associer une date t à
chacune de ses positions
Remarque : Lorsqu’un objet se déplace, tous les points qui le constituent n’ont pas forcément le même mouvement.
Pour simplifier, on réduit généralement son étude à celle d’un point particulier : son centre de gravité.
b - Caractéristiques des mouvements :
Le mouvement d’un objet est caractérisé par sa trajectoire et l’évolution de sa vitesse :
 La trajectoire d’un objet correspond à l’ensemble de ses positions
au cours du temps :
- si la trajectoire est une courbe elle est dite curviligne (fig. a)
- si la trajectoire est une droite elle est dite rectiligne (fig. b)
- si la trajectoire est un cercle elle est dite circulaire (fig. c)
 La vitesse v d’un objet est le rapport de la distance D parcourue par
la durée Δt du parcours :
Conversion : Pour exprimer une vitesse on utilise aussi le kilomètre par heure (km/h) :
Exercices : n°8,9,11,12,21,(22) p121/123
chronophotographie d’un saut en longueur
D s’exprime en mètre (m)
Δt s’exprime en seconde (s)
v = s’exprime en mètre par seconde (m/s)
m/s km/h
x 3,6
÷ 3,6
MOUVEMENTS ET FORCES
DANS LE DOMAİNE DU SPORT
Activité n°1
y
x
O
Fig.b
Fig.c

La connaissance de la trajectoire et de l’évolution de la vitesse d’un objet permettent de décrire son mouvement :
c - Relativité des mouvements :
La trajectoire et la vitesse d’un objet peuvent être différents suivant l’objet de référence par rapport auquel on
étudie le mouvement. Exemple de la trajectoire d’un parachutiste :
Exercices : n°16,17,20,26,30 p122/124
2/ LES FORCES ET LEURS ACTİONS SUR LES MOUVEMENTS :
Trajectoire par rapport au référentiel terrestre
Il est nécessaire de préciser le l’objet de référence, appelé référentiel , par rapport auquel on étudie le mouvement.
L’action exercée par un objet (=acteur) sur un autre objet (=receveur) peut être modélisée par une force.
Cette force est représentée par un segment fléché, appelé vecteur force F , dont les caractéristiques sont :
F
acteur/receveur point d’application
direction
sens
intensité
F
(se mesure avec un dynamomètre et s’exprime en Newton (N) )
Activité n°2
Activité n°3
Trajectoire par rapport au référentiel de l’avion

Lorsqu’une force s’exerce sur un objet elle peut avoir pour effets de :
Exercices : n°5,9,23,(32) p136/140
3/ LE PRİNCİPE D’İNERTİE :
L’expérience nous montre que dans le référentiel terrestre, lorsqu’un objet n’est soumis à aucune force ou à des
forces qui se compensent (ce qui est équivalent) :
- soit il est immobile et il le reste
- soit il est en mouvement avec une trajectoire rectiligne et une vitesse constante
Conséquences : □ une force n’est pas toujours nécessaire pour entretenir un mouvement.
□ quand un solide est animé d’un mouvement qui n’est pas rectiligne uniforme alors il est soumis
à des forces qui ne se compensent pas.
Exercices : n°18,19,21,25 p138/139
mettre l’objet en mouvement
mettre l’objet en
mouvement
modifier la trajectoire de l’objet
modifier la trajectoire de
l’objet
modifier la vitesse de l’objet
modifier la vitesse de
l’objet
Ces constatations expérimentales ont amené Galilée (1564-1642) a énoncé un principe fondateur de la
un principe fondateur de la physique, le principe d’inertie :
« Si les forces qui s’exercent sur un objet se compensent alors cet objet
persévère dans un état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme »
Réciproquement : « Si un objet est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme
alors il est soumis à des forces qui se compensent »
A
Activité n°4
déformer un objet
modifier la vitesse de
l’objet