Les différentes forces physiques

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Poussée d'Archimède

Définition : Force observée dans le cas d'un objet plongé dans un fluide (liquide ou gaz).

Elle est due aux variations de pression au sein du fluide. Elle est exactement opposée au poids de volume de liquide déplacé.

fPA=-RO Vg

La poussée d'Archimède n'est jamais négligeable quand on plonge un objet dans un liquide mais peut l'être lorsqu'on le plonge dans un gaz.

· Si ROobjet >> ROfluide --> poussée d'Archimède négligeable

· SI ROobjet ~= ROfluide --> poussée d'Archimède doit impérativement être prise en compte

Ou <

Force élastique

Définition: Force exercée par un ressort lorsqu'il est comprimé ou étiré(dans les limites des faibles déformations du ressort.)

Caractérisée par deux choses: -sa longueur au repos l0

-sa constante de raideur k qui indique la plus ou moins grande rigidité du ressort.

Force élastique dirigée selon -l'axe du ressort

-de sens s'opposant à la déformation du ressort(compression ou élongation)

-de norme proportionnelle à l-l0 (l'écart à la longueur au repos du ressort si l est la longueur du ressort.)

Pour trouver l'expression correcte de la force élastique:

-quel est l'axe de coordonnées dirigé suivant le ressort pour savoir quelle variable permet de caractériser la longueur du ressort

-ou se situe l'origine, pour pouvoir exprimer correctement l'écart à la longueur au repos du ressort.

Le plus normal: f=-kxi

Force de frottement solide

Intervient lorsqu'on cherche à déplacer un solide sur un support solide.

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L'expression n'est pas la même si l'objet que l'on cherche à déplacer est immobile(force de frottement statique) ou en mouvement(force de frottement dynamique).

La force de frottement est toujours tangente à la surface, avec un sens s'opposant au déplacement de l'objet. Sa norme est:

-dans le cas du frottement solide statique: ||f frott|| <= µs||R||

-dans le cas du frottement solide dynamique: ||f frott||=µd||R||

Remarques:

· la norme de la force de frottement fluide dépend toujours de la norme de la réaction normale

· pour le frottement dynamique, on peut donner l'expression de la force de frottement solide

· pour le frottement statique, on ne peut que fixer une limite supérieure pour la norme de la force de frottement. Si cette limite est dépassée, l'objet est en déplacement et il faut utiliser la formule de la force de frottement dynamique.

Force de frottement fluide

Le modèle de force de frottement fluide

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