PARTIE 3 MECANIQUE

Chapitre 1 Mouvement et vitesse
I/ Caractère relatif d'un mouvement
Le mouvement d'un objet est décrit par rapport à un autre objet qui sert de référence ( le référentiel).
exemple : assis dans une voiture roulant sur l'autoroute , tues te déplace par rapport à la route mais tu restes
immobile par rapport à la voiture.
II/ Mouvement
1/ Trajectoire
La trajectoire d'un mobile est l'ensemble des positions successives qu'il occupe au cours du temps.
La trajectoire est rectiligne si la trajectoire est une droite ou un segment de droite.
La trajectoire est curviligne si la trajectoire est une courbe.
2/ Mouvement de translation
Dans un mouvement de translation, tous les points d'un objet ont le même mouvement ;
leurs trajectoire sont des courbes parallèles.
3/ Mouvement de rotation
Dans un mouvement de rotation, tous les points d'un objet ont une trajectoire circulaire et décrivent un cercle
autour d'un axe appelé axe de rotation.
III/ La vitesse
1/ Vitesse instantanée
On appelle vitesse instantanée d'un objet , la vitesse de celui-ci à un instant donné. elle est indiquée par un
compteur ou par un tachymètre.
2/ Vitesse moyenne
La vitesse moyenne v d'un objet en mouvement est obtenue en divisant la distance parcourue d, par la
durée ∆t du déplacement.
.
.
.
C
B
A
.
.
.
C
B
A
.
.
.
C
B
A
.
.A
B
C.
Objet
Translation rectiligne
.
Translation curviligne
Mouvement
de rotation
axe de rotation
.
.
A
B
Objet S
Vue de côté
.
.
A
B
Objet S
Vue de haut
.
axe de rotation
exemple : grand roue
Exemple : roue de bicyclette...
On note : v = d / t
v s'exprime en mètre par seconde : m/s ou m.s-1
d s'exprime en mètre :m
t s'exprime en seconde :s

Quelques ordre de grandeur :
Vitesse de la lumière (vide) 300 000 000 km/h
record de vitesse d'un vol habité 39 897 km/h
vitesse de pointe du Concorde 2333 km/h
vitesse du son (air) 340 km/h
vitesse de pointe d'un guépard 100 km/h
record de vitesse d'un homme 44,912 km/h
dérive des continents quelques cm par an
IV/ Evolution du mouvement au cours du temps.
1/ La chronophotographie
La chronophotographie permet d'étudier le mouvement d'un objet au cours du temps. Elle consiste à photographier ,
sur une même pellicule, l'objet à des intervalles de temps égaux.
2/ Mouvement uniforme
La voiture parcoure la même distance d pendant des durées égales.
La vitesse est constante au cours du temps.
3/ Mouvement accéléré
La voiture parcoure des distances de plus en plus grande pendant des durées égales.
La vitesse augmente au cours du temps.
4/ Mouvement ralenti
La voiture parcoure des distances de plus en plus petite pendant des durées égales.
La vitesse diminue au cours du temps
5/ Exploitation graphique
Observons des courbes donnant la variation de vitesse au cours du temps. On obtient les courbes suivantes:
temps
vitesse
temps
vitesse
temps
vitesse
Mouvement uniforme
La vitesse est constante au
cours du temps
Mouvement accéléré
La vitesse augmente au
cours du temps
Mouvement ralenti
La vitesse diminue au
cours du temps
dddd
Distance parcourue
Distance parcourue
Distance parcourue

Chapitre 2 FORCE ET POIDS
I/ Notion de force
1/ Définition
Toute action capable de créer ou de modifier le mouvement d'un objet ou de déformer un objet est appelée
force.
2/ Force de contact
Certaines forces s'exercent par contact. Exemple: ressort, frapper dans un ballon, soulever une masse...
3/ Force à distance
Un aimant attire ou repousse un autre aimant. Un objet tenu dans la main et lâché tombe au sol. Une baguette en
PVC frottée attire des objets légers.
Ces actions ( force magnétique, force électrique, pesanteur) permettent de créer ou de modifier un mouvement d'un
objet : ce sont des forces exercées à distance.
II/ Représentation d'une force
Une force peut se représenter graphiquement par un vecteur et est définie par quatre caractéristiques:
•son point d'application : endroit où s'exerce l'action
•une direction selon laquelle elle agit appelée également ligne ou droite d'action
•son sens : une flèche précise le sens (pour une direction il y a deux sens )
•son intensité : exprimée en newton (N) - la longueur du vecteur est proportionnelle à la valeur de la force.
III/ Ordre de grandeur
doigt sur le
poussoir d'un stylo
pied sur une pédale
d'un vélo
raquette de tennis
sur la balle
réacteur d'avion sur
les gaz qu'il éjecte
moteur de fusée sur
les gaz qu'il éjecte
1N 100 N 1000 N 100 000 N 10 000 000 N
IV/ Le poids (cf TP)
Le poids d'un objet est une force à distance exercée par la Terre sur cet objet
Exemple :représentons la force d'une main qui
tire sur un fil.
Cette force est noté : F ou Fmain/fil
fil
.
10N
sens
point d'application
droite d'action
valeur de la force
F
Mesure de la valeur d'une force : l'appareil permettant de mesurer la valeur d'une force est un dynamomètre et
son unité est le newton (N) dans le Système International.

TP : EXISTE-T-IL UNE RELATION ENTRE LE POIDS ET LA MASSE D’UN OBJET ?
I - QU’EST-CE QUE LE POIDS D’UN OBJET ?
1 . Analyse mécanique d’une situation.
La situation.
Un opérateur tient une règle entre deux doigts. À un moment donné il écarte les doigts.
Que se passe-t-il ?………………………………………………………………………………............
L’analyse mécanique.
Quel est l’état de mouvement initial de la règle ? Quel est l’état de mouvement de la règle une fois
que l’opérateur a écarté ses doigts ?
…………………………………………...............
…………………………………………..............
…………………………………………...............
…………………………………………...............
Y-a-t-il eu modification de l’état de mouvement de la règle ? ……………..................................
Donc ……………………………………………………………...…………………............................
Formuler une hypothèse.
Qu’est-ce qui est à l’origine du phénomène analysé ci-dessus ?
………………………………………………………………………………………...........................
………………………………………………………………………………………............................
2 . Définition.
On appelle POIDS d’un objet ……………………………………………………….........................
………………………………………………………………………………………............................
3 . Caractéristiques du poids d’un objet.
•Droite d’action - ……………...…………………………………………………..........................
•Sens - ……………………..………………………………………………………........................
•Point d'application -.......................................................................................................................
•Intensité - Elle se mesure avec ………………………………………....................., s’exprime ……
……………………………………………................... et on la note : P.
SCHEMA

II - POIDS ET MASSE.
1 . Différences.
Masse d’un objet Poids d’un objet
Elle représente ……………… C’est ………………………...
Symbole
Appareil de mesure
Unité
Propriété
2 . Existe-t-il une relation entre la masse des objets et l’intensité de leur poids ?
Mesurons le poids de différentes masse à l'aide d'un dynamomètre.
Résultats des mesures.
Exploitation des résultats.
 Placer les points correspondants aux divers couples (m, P) sur un graphique.
 Tracer la courbe en la lissant.
 Compléter le cadre ci-dessous.
Le graphique obtenu est une droite passant par l’origine (fonction linéaire)
Donc, P est proportionnel à m : P = cste x m
 Expression mathématique de la relation mise en évidence expérimentalement.