Chapitre 3

Chapitre 3 – Les forces et leurs effets
La force
- Une force est ce qui modifie ou tente de modifier l’état de repos ou de
mouvement d’un corps. Elle peut aussi en changer la forme.
- Exemples de forces :
o La gravité
g
F
o La résistance de l’air
airF
o Le force de rappel
rappelF
o Le frottement
frF
o La force musculaire
o …
- La force a une grandeur et une orientation. Il s’agit donc d’une quantité
vectorielle.
- L’unité de mesure de la force
F
est le newton (N).
Les 3 effets des forces :
1 - __________________________________________________
2 - __________________________________________________
3 - __________________________________________________
Quelles sont les DEUX conséquences possibles d’un système de forces
équilibrés.
1 - __________________________________________________
2 - __________________________________________________

Loi de la gravitation universelle
- Loi qui permet d’évaluer la force d’attraction entre deux corps en fonction de
leur masse respective et de la distance qui les sépare.
12
2
gGm m
Fd
où : m = masse des objets en kilogrammes (kg)
d = distance entre les objets en mètres (m)
G = constante de gravitation universelle = 6,67 x 10-11 N m2/kg2
- Intensité du champ gravitationnel terrestre (g) est de 9,8 N/kg
Différence entre la masse d’un objet et du poids d’un objet
- Masse
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_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
- Poids
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Distinguer la force centripète et la force centrifuge
- Force centrifuge
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- Force centripète
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Force résultante et équilibrante d’un système de forces
- Force résultante
R
F
o Il s’agit de la force totale agissant sur un système.
o Cette force est le résultat de l’addition vectorielle de chacune des
forces agissant sur le système.
Exemple 1 : La force résultante sur une pente (Comment calculer Fg// et Fg┴)
Une cycliste de 60kg descend une pente de 15o sur son vélo de 15
kg. Considérant qu’elle exerce une force de 350 N pour descendre la pente, que le
frottement de ses roues sont de 25 N et que l’air exerce une force de 400 N pour
ralentir son mouvement, déterminez la force résultante de la situation ainsi que la
grandeur de la force normale.
Le plan incliné
15o
g
F
= force de gravité
F
= vecteur parallèle au plan
F
= vecteur perpendiculaire au plan
F
= mg sin 
F
= mg cos 
Se rappeler que :
- ||Fg//|| = ||Fg|| * sin θ
- ||Fg┴|| = ||Fg|| * cos θ

- Force équilibrante
E
F
o Force qui peut ramener un système de force à l’équilibre.
o Cette force a la même grandeur et la même orientation que la force
résultante, mais avec un sens opposé.
La statique
- La statique est l’étude des corps ne subissant aucune accélération (immobile ou
avec une vitesse constante en ligne droite).
- Dans ce cas, la somme des forces exercées sur l’objet sont nécessairement
nulle.
Exemple 2 : Objet suspendu avec 2 cordes symétriques.
Déterminez la tension dans les deux cordes.

Exemple 3 : Objet suspendu avec deux cordes (général)
Déterminez la tension dans les deux cordes
La force de rappel
rappel
F
- La force de rappel est la force exercée par un corps qui subit une déformation
dans le sens inverse de la force qui cause cette même déformation.
o
rappel
F k l  
où : k = constante de rappel (en N/m)
l
= variation de la déformation de l’objet
o N.B. : le signe ‘’-‘’ nous rappelle que la force s’exerce toujours dans le
sens contraire à la déformation.