chapC16-les actions mecaniques - leprof
publicité
Chap. 16 Les actions mécaniques I. Notion de force 1- Les actions mécaniques Le mouvement d’un objet peut être influencé par des actions mécaniques. Il y a des actions de contact qui s’exercent tant que le contact existe et les actions à distance qui ne nécessitent pas de contact (mais dépendent des distances). 2- Modélisation par des forces Les actions exercées par un objet sur un autre peuvent être modélisées par des forces. La force est caractérisée par son point d’application Exemple le ski nautique : Le fil tendu indique la direction de la force Le fil tire le skieur : la force va du skieur vers le bateau Le fil tire plus ou moins : c’est l’intensité de la force qui s’exprime en newton et se mesure à l’aide d’un dynamomètre. 3- Représentation La force peut être représentée par un vecteur : F Le point de départ est le point d’application de la force (point de contact, centre de symétrie) La direction est celle de la force (horizontale, verticale, suivant …) Le sens est celui de la force La longueur est proportionnelle à l’intensité.|| F || II. Effet d’une force sur le mouvement 1- Expériences 2- Conclusion Une force peut mettre en mouvement un objet immobile Ou modifier : - la valeur de la vitesse d’un corps - la forme de la trajectoire - ou les deux à la fois Page 1 sur 3 3- Influence de la masse Une bille plus petite est plus déviée alors qu’une bille plus grosse sera moins déviée. L’effet d’une force de valeur donnée sur le mouvement d’un corps est d’autant plus faible que la masse est grande. III. Principe d’inertie 1- Objet au repos Le solide est immobile, il est soumis à deux forces P due à la Terre et R qui est la réaction du sol Ces deux forces ont même droite d’action, sens opposé et même intensité. Ces deux forces se compensent. 2- Objet en mouvement Lorsqu’on lance un objet sur la table, il s’arrête au bout d’un temps très court, ceci est dû aux forces de frottements qui s’opposent au mouvement. Sur la glace, le même objet va plus loin. Si on balaie devant l’objet sur la glace (Curling) il va encore plus loin, on atténue ainsi les frottements. Le mobile autoporteur n’a presque pas de frottement. L’enregistrement montre que les points de la trajectoire sont régulièrement espacés : Le mouvement est rectiligne et uniforme. 3- Enoncé Dans un référentiel galiléen, tout corps persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si les forces qui s’exercent sur lui se compensent. Si Fext 0 v G 0 ou v G cste IV. Vitesse d’un point 1- Caractéristiques de la vitesse Dans un référentiel d’étude, la vitesse moyenne d’un mobile est le quotient de la distance parcourue d par la durée t du déplacement : d Vm t 2- Exemples a. Mouvements rectilignes La trajectoire est une droite Si la durée qui sépare 2 positions et suffisamment petite, on peut définir la vitesse instantanée au point 3 comme la vitesse moyenne entre les points 2 et 4. Page 2 sur 3 Distance entre les points 2 et 4 divisée par 2 A3 v3 A2A4 2. trajectoir e v3 sens : mouvement v 3 ......m.s 1 b. Mouvement circulaire Le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire Il est représenté par une flèche orientée dans le sens du mouvement et le rapport A2A4 est la valeur 2 approximative de la vitesse instantanée de A au point A3. Page 3 sur 3
