Les forces

Les forces
I)
DEFINITION
II)
REPRESENTATION D’UNE FORCE
1) Vecteur force
2) Caractéristiques
3) Schématisation du vecteur force
4) Exemple
On exerce une force sur le ressort MA.
Donner les quatre caractéristiques de cette force .

F
•
Origine
•
Direction
•
Sens
•
Valeur
III) LE POIDS D’UN CORPS
1) Définition
2) Caractéristiques
3) Relation entre poids et masse
•
a)
Valeur
b)
Vecteur intensité de la pesanteur
c)
Caractéristiques du vecteur intensité de la pesanteur g

Tracer trois vecteurs sur le schéma ci-dessus.
4) Exercice
Une équerre de 200g est posée sur un support incliné

Donnez les caractéristiques du vecteur P
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IV) TENSION D’UN FIL, CABLE, CORDE, CHAINE………
1) Définition
2) Caractéristiques du vecteur tension
Donnez les caractéristiques de la force exercée par le câble sur le pétrolier.

T
V)
•
Origine
•
Direction
•
Sens
•
Valeur
TENSION D’UN RESSORT
1) Définition
2) Allongement d’un ressort
•
l0
•
l
•
x
3) Valeur de la tension

T
4) Caractéristique du vecteur tension
•

Donnez les caractéristiques du vecteur T ci-dessus
•
Origine
•
Direction
•
Sens
•
Valeur
VI) REACTION D’UN SUPPORT
1) Définition
er
2) 1 cas : le support est horizontal
1) Déterminer le centre de gravité G du solide ci-contre.
2) Déterminer les forces qui s’exercent sur le solide
3) Ecrire les deux conditions d’équilibre.
4) En déduire les caractéristiques du vecteur réaction du sol.
5) Tracer les forces
6) Quel est le rôle de la réaction du support ?
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ème
3) 2
cas le support est incliné et rugueux
a)
Caractéristiques du vecteur réaction.
Le solide est en équilibre sur un support incliné.
1) Donner les caractéristiques de la réaction du support
en appliquant la méthode vue dans le cas précédent.
2) Tracer les forces.

R
b)

Composantes vectorielles du vecteur R
y
•
On définit deux axes x’x et y’y comme l’indique
la figure ci-contre.
x’
•

On projette le vecteur R sur ces deux axes.
y’
x
c)
ème
4) 3

Rôle des composantes du vecteur R
cas : le support est incliné et lisse
a)
Exemples de contact sans frottements
b)

Caractéristiques de R
1. Quelle est la valeur de la force de frottement ?

2. En déduire R

3. Tracer RN

4. Quel est le rôle de RN
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5) Tracé de la réaction et des composantes de la réaction dans le cas d’un support curviligne
Sens du mouvement
VII) LA POUSSEE D’ARCHIMEDE
Archimède de Syracuse (du grec Arkhimêdês), né à Syracuse en 287 av. J.-C. et mort à
Syracuse en 212 av. J.-C., est un grand scientifique Grec de Sicile (Grande Grèce) de
l'Antiquité, physicien, mathématicien et ingénieur.
1) Définitions
2) Valeur de FA
a)
Expression de FA
b)
Volume de liquide déplacé
Cas 1 : l’objet est complètement immergé
Cas 2 : l’objet est partiellement immergé : il flotte.
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
3) Caractéristiques du vecteur poussée d’Archimède FA
a)
On considère un objet complètement immergé dans un liquide :
•

déterminer les 4 caractéristiques du vecteur FA
•

Tracer le vecteur FA
b)
On considère un objet partiellement immergé
•

déterminer les 4 caractéristiques du vecteur FA
•

Tracer le vecteur FA
•
Donner la relation entre le poids de l’objet et la poussée d’Archimède.

4) Expression vectorielle de FA
VIII) BILAN DE FORCES
1) Définition
2) méthode
IX) EXERCICES
Exercice 1
1) Dresser un inventaire des forces qui s’exercent sur la bille.
2) Donner les quatre caractéristiques de ces forces.
Données : T = 0,58 N et F = 0,29 N
La masse de la bille est m = 50 g
-1
On prendra g = 10 N.kg
3) Tracer les vecteurs forces en choisissant une échelle convenable.
4) Quelle relation lie ces vecteurs.(justifier)
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Echelle :
Exercice2
4
Le Queen Mary, paquebot de masse 6,8 x 10 tonnes est immobile, à quai .
1. Schématiser la situation représentée par la photo.
2. Effectuer un bilan des forces s’exerçant sur le paquebot (indiquer leurs caractéristiques :4)
On néglige l’action de l’air.
3. Quelle est la relation vectorielle entre ces 2 forces ?
4. En déduire la relation entre les valeurs des forces.
5. Déterminer la valeur littérale de la poussée d’Archimède en fonction du volume V immergé et de la masse
volumique de l’eau de mer ρ(mer)
6. Déterminer une relation entre le volume immergé V, la masse volumique ρ(mer), et la masse du paquebot m(p)
7. Calculer la valeur numérique de V.
3
-3
Donnée : ρ(mer) =1,03 x 10 kg. m
Queen Mary
Exercice 3
On considère un skieur en mouvement rectiligne et uniforme.
Le contact entre les skis et la neige est sans frottement.
1. Faire le bilan des forces qui s’exercent sur le skieur
(utiliser un tableau)
2. Quelle relation lie les vecteurs forces ?
3. Tracer les forces sur le schéma ci-contre.
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