ch2 Interactions et forces

I. Les interactionsactivité expérimentale pages 222 et 223

1. La Lune ne s’échappe pas dans l’espace car la Terre exerce une attraction sur elle.2. C’est le phénomène des marées.3. L’action exercée par la Terre sur la Lune est une action à distance, tandis que celle exercée par l’athlète sur le marteau est une action de contact.4. Oui, car la Lune exerce une attraction sur la Terre, tout comme la Terre sur la Lune.5. Le bon diagramme est le diagramme C.6. Le diagramme A est faux car il représente une interaction de contact au lieu d’une interaction à distance.Les diagrammes B et D sont faux car ils représentent une interaction qui s’exerce entre la Lune et les marées, ce qui n’existe pas.

II. Définition d’une force.

Souvent nous parlons de forces mais qu’est ce qu’une force ? A l’aide d’expériences, nous allons essayer de définir une force.

1 Mise en évidence.• Exemple du billard.

Dessine ce qu’il se passe quand on tape la boule blanche.

Choisis la bonne proposition :■ Après le choc de la boule blanche sur la boule noire, la boule noire est mise en mouvement.

• Exemple 2.On place une règle plate sur deux cales.On place une masse au milieu de la règle.

La règle est déformée sous l’action de l’objet. Plus la masse de l’objet est importante et plus la règle sera déformée.

• Exemple3 Le joueur A a frappé la balle avec une certaine vitesse en direction du joueur B.Suite à l’action de la raquette du joueur B, la balle de tennis est déviée de sa trajectoire.J’en déduis que l’action de la raquette du joueur B a :□ mis un objet en mouvement■ modifié le mouvement d’un objet déjà en mouvement□ déformé un objet

2 Conclusion.On appelle force toute cause capable de produire l’un des effets suivants :• provoquer ou modifier le mouvement d’un objet (ou le maintenir en équilibre),• déformer un objet.

III. Classification des forces.Il existe différents types de forces.

1 Forces de contact ou à distance.

• Lorsqu’il y a une action d’un objet sur un autre, sans contact, cette force est appelée force à distance. (exemple l’action d’un aimant sur un clou)

• A l’aide d’une ficelle on tire une petite voiture. Une force s’exerce sur le fil pour faire avancer la voiture. Lorsqu’il y a une action par contact, cette force est appelée force de contact.

2 Forces localisée ou répartie.

• Sur l’exemple précédent, l’action de la main sur une petite voiture a un point d’application bien défini. Nous dirons que la force est localisée.• Le vent exerce des forces réparties sur toutes les surfaces des voiles.

Activités : Réponds aux questions.● l’action de la Terre sur la Lune est-elle une force de contact ou à

distance ?● l’action d’une lame de couteau sur du pain est-elle une force de

contact ou à distance ?● l’action de la Terre sur la Lune est-elle une force localisée ou

répartie ?● l’action d’un cric sur une voiture est-elle une force localisée ou

répartie ?

Activités : Réponses aux questions.● L’action de la Terre sur la Lune est une force à distance.● L’action d’une lame de couteau sur du pain est une force de

contact.● L’action de la Terre sur la Lune est une force ou répartie.● L’action d’un cric sur une voiture est une force localisée.

3 Conclusion.Lorsqu’un objet agit sur un autre, la force qui en résulte

peut s’exercer à distance ou au contact, être localisée ou répartie.

IV Caractéristiques et représentation d’une force.1 Les caractéristiques.

On peut exercer sur cette voiture, différentes forces, à des points différents, avec une vigueur plus ou moins importante.

On peut exercer sur cette voiture, différentes forces, à des points différents, avec une vigueur plus ou moins importante.

Les caractéristiques d’une force sont :• Le point d’application ( point de l’objet où la force

s’exerce) ;• La direction (droite suivant laquelle la force agit) ;• Le sens ;• La valeur.

2 Mesure d’une force.La valeur d’une force se mesure à l’aide d’un

dynamomètre. L’unité de la valeur de la force est le newton (symbole N)

Exemple de mesure.

Donnons les caractéristiques de la force exercée par le fil de la voiture.

Donnons les caractéristiques de la force exercée par le fil de la voiture.

• Le point d’application : A ;• La direction qui est une droite et qui est donnée par le fil ;• Le sens (ici vers la droite) ;• La valeur est : …………………

3 Représentation.

Pour représenter une force, il faudra utiliser un segment

fléché que l’on note .

Cette représentation donne bien :● Le point d’application : A ;● La direction qui est une droite et qui est donnée par le fil ;● Le sens (ici vers la droite) ;● La valeur à l’aide de l’échelle : ........ cm x 2N = …… N

Nous conviendrons de représenter une force localisée par

un segment fléché que nous noterons fil/ voiture

Remarque :Un objet soumis à deux forces opposées et de même valeur est en équilibre.