Mouvement et forces

Mouvement et forces

I. Notion de force

TP – Forces et principe d’inertie

En physique, lorsqu’un objet agit sur un autre objet, on parle d’action mécanique. Lorsque l’on souhaite décrire une action, il faut préciser le corps qui exerce l’action et celui qui la reçoit.

Un objet peut-être soumis à plusieurs actions mécaniques. Afin d’expliquer son mouvement, il est important de connaître toutes les actions mécaniques qui agissent sur lui. Pour établir ce bilan des actions mécaniques, il est conseillé de construire un diagramme objets-actions.

Une action mécanique exercée par un corps A sur un corps B est modélisée par une force.

Une force est caractérisée par un point d’application, une droite d’action, un sens d’action et une intensité. On la représente par un segment fléché et on la note Fdonneur/receveur.

L’intensité ou la valeur d’une force s’exprime en newton (N) et se mesure à l’aide d’un dynamomètre.

Exemple du poids :

Le poids d’un corps de masse m est représenté par un vecteur P (ou FTerre/corps) dont :

 le point d’application est le centre de gravité du corps

 la direction est la verticale

 le sens est vers le centre de la Terre (vers le bas)

 la valeur est P = m × g

P en newton (N)

m en kg

g, intensité de la pesanteur (sur Terre, g = 9,81 N.kg-1)

Remarque :

L’effet d’une force sur le mouvement d’un corps dépend de la masse de ce corps. Plus la masse d’un corps est faible, plus les effets sont importants.

II. Principe d’inertie

Galilée en a eu l’intuition le premier dès 1639, mais c’est Newton qui énonce le principe d’inertie en 1686 :

Tout corps persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si les forces qui s’exercent sur lui se compensent ou s’il ne subit aucune force.

Le principe d’inertie peut s’exprimer de la façon suivante :

Si les forces qui s’exercent sur un corps se compensent ;

- il est au repos s’il n’a pas de vitesse initiale

- il a un mouvement rectiligne uniforme s’il possède une vitesse initiale.

...