Equilibre d`un solide soumis à trois forces

Centre Régional de Formation du Personnel de l’Education de Tambacounda
Fiche d’activité expérimentale
Durée :
Classe :
2nde S
Equilibre d’un solide soumis à trois
forces non parallèles
Expérience : 15 min
Exploitation: 25 min
N° :
But : Détermination des lois d’équilibre
Matériel et produits :
 Un tableau métallique
 Trois crochets magnétiques et trois dynamomètres
à ressorts (ou trois dynamomètres circulaires
magnétiques)
 Fils en nylon pour relier les dynamomètres au solide
 Un solide de masse négligeable (Trombone par
exemple)
 Du scotch ou de petits aimants
 Une torche électrique (ou torche d’un téléphone
portable)
 Des feuilles de papier A4 en nombre suffisant
 Une aiguille (ou punaise)

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
Schéma du montage :
D2
Feuille de
papier
D1
D3
Solide
Protocole expérimental :
Réaliser le montage du schéma.
Déplacer le solide de sa position, et faire remarquer qu’il revient toujours à sa position d’équilibre.
Montrer le tableau de profil et faire constater que les forces sont coplanaires.
Fixer sur le tableau une feuille de papier A4 avec du scotch (ou de petits aimants).
Eclairer de face le tableau magnétique avec la torche pour faire apparaitre les ombres des fils sur la
feuille de papier.
 Repérer l’ombre de chaque fil par deux points tracés au crayon.
 Retirer le papier ainsi marquer et le poser sur un paquet d’autres feuilles. A l’aide d’une aiguille ( ou
d’une punaise), percer aux points repérer.
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Exploitation :
Distribuer les feuilles percées aux élèves
Faire tracer les droites d’actions (Montrer qu’elles sont concourantes)
Faire lire les intensités des forces F1,F2 et F3 indiquées par les dynamomètres
Faire représenter, avec une échelle choisie par les élèves, les trois vecteurs , ,
.
 Faire la somme vectorielle de deux des vecteurs, comparer avec le troisième puis conclure.
+ +
.
Remarque : Le dynamomètre D3 peut-être remplacé par un corps de masse m connue accroché au solide par
l’intermédiaire d’un fil. Ainsi, avant de représenter les forces, demander aux élèves de déterminer la force F3
connaissant la masse m.
M.P.I.THIAM formateur en Sciences Physiques
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