I- Action mécanique a. Définition : On appelle action mécanique tout

RÉSUMÉ
PHYSIQUE
SECONDE
CHAPITRE II FORCES ET MOUVEMENTS- LE PRINCIPE D’INERTIE
RP 01
2007
I- Action mécanique
a. Définition :
On appelle action mécanique tout phénomène susceptible de
- Provoquer ou modifier le mouvement d’un objet
- De maintenir un objet au repos
- Ou de produire des déformations d’un objet
b. Actions réciproques
Quand un objet A exerce une action mécanique sur un objet B celui-ci exerce simultanément un action
mécanique sur A (action réciproque) On les désigne parfois sous le nom d’action et de réaction
Les actions mécaniques vont toujours par deux !
exemples :
- La membrane d’un ballon de baudruche gonflé d’air exerce une action de contact sur l’air emprisonné qui a
tendance à expulser l’air emprisonné. Si on lâche le ballon en permettant à l’air d’être expulsé. Le ballon se met
alors en mouvement. Ce mouvement est du a l’action de l’air emprisonné sur la membrane du ballon. (principe
des avions à réaction)
- Un patineur à glace A qui pousse la barrière B de la patinoire acquiert un mouvement de recul sous l’action de
la barrière B sur le patineur A
Quand on évoque une action mécanique il est important de bien avoir présent à l’esprit l’auteur de l’action
mécanique et le receveur de cette action.
c. Les deux types d’action mécanique
)
1- les actions de contact : ( notées
Ce sont des actions qui ne peuvent s’exercer sans contact
Exemples :
- action du pied d’un footballeur sur un ballon
- action de l’air sur la voile d’un bateau
- action de frottement
- liaisons de contact entre deux solides
2- les actions à distance
Ce sont des actions qui s’exercent sans contact ( notées
)
Exemples
- actions magnétiques entre un aimant et des objets en fer ou magnétique (=attirés par l’aimant :attention
les métaux ne sont pas tous magnétiques ex. Le cuivre et l’aluminium ne sont pas magnétiques)
- actions électriques entre des objets chargés (répulsion si les objets des charges de mêmes signes et
attraction si les charges ont des signes opposés)
- action de la Terre sur tout objet à son voisinage (tout objet au voisinage de la Terre est soumis à son
poids)
II- Représentation d’une action mécanique
En physique une action mécanique est représentée par un vecteur Force noté F
dont :
- l’origine est le point où s’exerce l’action mécanique
- la direction est la direction de l’action mécanique (attention direction signifie orientation et non sens !)
- le sens est le sens de l’action mécanique
- la longueur est proportionnelle à la valeur ( à l’intensité de la force) exprimée en newton N
a. Mesure de l’intensité d’une force et unité
L’unité dans le système international (S.I.) de l’intensité d’une force est le newton noté N
L’intensité d’une force se mesure à l’aide d’un dynamomètre voir exemple ci-dessous
Deux exemples de dynamomètre
b. Précision sur la notation des forces
- il faut toujours préciser l’auteur et le receveur dans la notation d’une force ainsi
o FA/B désigne la force qu’exerce A sur B
o FB/A désigne la force qu’exerce B sur A
- La valeur d’une force ce désigne comme la norme d’un vecteur en mathématiques
o || FA/B || désigne la valeur de la force FA/B
o Par souci de simplification la valeur de la force FA/B est notée par FA/B sans la flèche
o Attention écrire FA/B = 5 N est inexact c’est un faute grave !!! un vecteur ne se réduit pas
seulement à sa valeur !!!!
c. Une force particulière le poids d’un corps
Le poids d’un objet A est le résultat de l’action à distance qu’exerce la Terre (T )sur cet objet FT/A≈
On la note PA = FT/A
On le représente par une force
- appliquée au centre de gravité de l’objet
- orientée selon la verticale du lieu considéré
G× A
- dont le sens est dirigé vers le bas ( vers le centre de la Terre)
- sa valeur est proportionnelle à la masse de l’objet . Elle est donnée par la relation
PA
P = m.g
Avec
P
m
N
kg
P
N
unité
soit N.kg–1)
m
kg
Le coefficient de proportionnalité g est appelé intensité de la pesanteur du lieu considéré
La valeur de g et donc de P dépend du lieu considéré.
à Paris g= 9.81 N.kg–1
Pour simplifier les calculs dans certains on prendra g ≈10 N.kg-1
g
N.kg–1 (g=
Attention :
- ne pas confondre poids et masse
- une balance donne la masse et non le poids d’un objet
- une masse se mesure en kg et est invariable
- le poids se mesure en N et dépend du lieu considéré
III- Représentation d’une action mécanique
Il est utile parfois de faire le bilan des forces qui s’exerce sur un objet choisi (appelé système)
a. Méthode :
1- identifier toutes les actions mécaniques par contact et à distance présente dans la situation
2- relever uniquement les forces qui agissent sur le système choisi et leurs caractérisitique (origine, direction
sens)
3- représenter ces forces
b. application : voir activité 2