Aide – Force normale L’applet Force normale simule les forces qui s’exercent sur un bloc qui se déplace verticalement. Le bloc est soutenu par des ressorts qui, à leur tour, reposent sur une plate-forme. La plate-forme peut se déplacer vers le haut ou vers le bas. 1. Boutons de commande de base Il y a trois boutons de commande de base : Mise en marche/Pause. Ce bouton permet de faire démarrer le mouvement. Lorsque tu cliques sur Mise en marche, il change en bouton Pause . Clique sur ce dernier si tu veux avoir un « instantané » du mouvement à un moment particulier. Pour reprendre le mouvement, clique de nouveau sur Mise en marche. Recommencer. Ce bouton te permet de ramener le bloc et la table au centre de la fenêtre de l’applet en gardant l’accélération et la vitesse vectorielle initiale que tu as établies au début de la simulation. Pour relancer le mouvement, clique sur Mise en marche. Tu ne peux ajuster la position du bloc et de la table, ainsi que la vitesse vectorielle, qu’après avoir cliqué sur Recommencer ou Réinitialiser. Cependant, tu peux ajuster l’accélération durant le mouvement. Réinitialiser. Ce bouton permet de ramener l’applet à son réglage par défaut. Tu ne peux ajuster la position du bloc et de la table, ainsi que la vitesse vectorielle, qu’après avoir cliqué sur Recommencer ou Réinitialiser. Cependant, tu peux ajuster l’accélération durant le mouvement. 2. Repères de référence En sélectionnant l’un des deux boutons, tu peux choisir : soit un repère de laboratoire dans lequel l’arrière-fond demeure au repos et le système consiste en une table, des ressorts et un bloc en mouvement; soit un repère objet dans lequel le système demeure au repos et l’arrière-fond du repère de laboratoire est en mouvement. Le repère de laboratoire est un repère d’inertie et le repère objet, un repère en mouvement (si l’accélération n’est pas nulle). Dans le repère objet en mouvement, il existe une force fictive en plus des deux forces réelles (normale et gravitationnelle) qui sont présentes de la même façon dans les deux repères. Cette force fictive est affichée sous la forme d’un vecteur noir dans le schéma d’équilibre quand tu es dans le repère objet. En outre, dans ce repère objet, le vecteur accélération affiché par l’applet n’est pas l’accélération du bloc dans ce repère, laquelle est nulle, mais l’accélération a du repère objet relatif au repère de laboratoire. 3. Barre de réglage de l’accélération Si tu es dans le repère de laboratoire, cette barre de réglage te permet de choisir la composante y de l’accélération a du système (table-ressortsbloc) par rapport à ce repère. Si tu as sélectionné le repère objet, l’accélération fixée au moyen de la barre de réglage est la composante y de l’accélération a du repère objet par rapport au repère de laboratoire. L’axe des ordonnées (y) pointe vers le haut, comme l’indique la fenêtre de l’applet qui se trouve à droite. L’accélération peut varier de -4,0 m/s2 à 4,0 m/s2. Tu peux procéder à un réglage fin de la barre de défilement de l’accélération par intervalle de 0,01 m/s2 en cliquant sur la rainure de la barre à gauche ou à droite du curseur ou clique sur # et entre la valeur souhaitée. 4. Barre de réglage de la vitesse vectorielle Cette barre de réglage te permet de choisir la composante y de la vitesse vectorielle initiale : du système par rapport au repère de laboratoire, si ce dernier est sélectionné; du repère objet par rapport au repère de laboratoire, si le repère objet est sélectionné. La vitesse vectorielle initiale peut varier de -20 m/s à 20 m/s, le signe étant déterminé par rapport à un axe des ordonnées (y) pointant vers le haut. Durant le mouvement, le curseur de la barre de défilement indique la valeur instantanée de la vitesse vectorielle. 5. Vecteur accélération Si tu cliques sur le point orange à la tête de la flèche, tu peux le faire glisser sur le vecteur accélération qui pointe vers le haut ou vers le bas. La création de ce vecteur en le faisant glisser est un autre moyen de régler l’accélération (voir le point 3). Tu peux ajuster le vecteur durant le mouvement, tout comme la barre de défilement de l’accélération. 6. Schéma d’équilibre du bloc Si tu sélectionnes le repère de laboratoire, le schéma d’équilibre du bloc montre les deux forces (réelles) qui s’exercent sur le bloc, c’est-à-dire la force gravitationnelle de grandeur W exercée par la terre sur le bloc et la force normale de grandeur N exercée par les ressorts sur le bloc. La force gravitationnelle reste la même, quel que soit le réglage du système, tandis que la force normale dépend de l’accélération du bloc, mais non de sa vitesse vectorielle. Si tu sélectionnes le repère objet, le schéma d’équilibre montre la force fictive (en noir) qui existe dans ce repère en mouvement, en plus des deux mêmes forces réelles du repère de laboratoire. La somme vectorielle de ces trois forces, y compris la force fictive, est égale à zéro, parce que l’accélération a' du système par rapport au repère objet est également nulle. 7. Le système Tu peux faire glisser le système, constitué de la table, des ressorts et du bloc, vers le haut ou vers le bas, au début de la simulation ou au moment de la réinitialisation ou de la répétition, en cliquant dessus avec la souris et en l’entraînant. Cela te permet d’ajuster la position initiale comme il convient.