Classe:
Troisième
I Mise en évidence d’une force.
I.1 Effets dynamiques.
I.1.1 Mouvement d’un corps
L’application d’une force peut se traduire par :
⧫ La mise en mouvement d’un objet : le joueur lance la balle.
⧫ La modification du mouvement d’un corps : le goal dévie le ballon.
I.1.2 Chute d’un objet
Un objet, abandonné à lui-même, tombe : il va vers la terre.
Un objet tombe sous l’effet de son poids : la force d’attraction exercée par la terre sur l’objet.
C’est une force de pesanteur.
I.2 Effets statiques
Une force peut engendrer une déformation qui peut être :
I.2.1 Une déformation élastique
Ressort à vide
Ressort chargé
Ressort déchargé
− Soit un ressort de longueur l1 à vide
− Chargé, il s’allonge de a ; cet allongement qui traduit une déformation est a=l2−l1
− déchargé, il reprend sa longueur initiale l1 : c’est un corps élastique
La déformation de ce corps élastique est due à une force : le poids de la charge
I.2.2 Une déformation plastique
Objet plastique
Effet du poids intense de la charge
La déformation reste même après la charge
L’application d’une force trop intense sur l’objet se traduit par une déformation définitive
Exemples :
Un grain moulu, une pâte à modeler façonnée…
II Définition de la force
II.1 Définition statique
Une force est toute cause capable de modifier l’état de repos ou de mouvement d’un corps ou de déformer le corps lui-même.
N.B.
Quand on parle de force, il y a toujours deux corps : celui qui l’exerce et celui qui la subit.
II.2 Les deux types de forces
II.2.1 Les forces de contact
La force est une force de contact quand le corps qui l’exerce et celui qui la subit sont en contact direct.
Exemples :
Force musculaires, forces de traction, forces de freinage, forces pressantes…
II.2.2 Forces à distance
Une force à distance existe quand le corps qui l’exerce et celui qui la subit sont distants : ils n’ont aucun contact direct.
Exemples :
La force de pesanteur : le poids du corps, la force magnétique, les forces électrostatiques…
III Les caractéristiques d’une force
III.1 Le point d’application de la force
Le point d’application d’une force est le point de l’objet sur lequel elle agit.
Il correspond :
⧫ au point de contact pour les forces de contact
⧫ au centre d’inertie de l’objet pour les forces à distance.
III.2 La droite d’action de la force
La droite d’action est la droite suivant laquelle la force agit.
Elle est toujours dans une direction donnée.
N.B.
Il existe trois directions : horizontale, oblique et verticale
III.3 Le sens de la force
Le sens d’une force est le sens du mouvement que produirait la force si elle agissait seule.
Le sens est une orientation.
III.4 L’intensité de la force
L’intensité de la force est sa valeur numérique exprimée en unités de force.
On la détermine avec le dynamomètre.
N.B.
L’unité internationale de force est le newton (N)
IV. Représentation graphique d’une force
Exemple pratique
Représenter la force d’intensité 5N exercée horizontalement sur l’extrémité libre d’un ressort couché sur un plan.
Échelle : 2.5N⟶ 1cm
La représentation est le vecteur (d’origine A et d’extrémité B) F→=AB→
La force est une grandeur vectorielle : elle a les mêmes caractéristiques que le vecteur.
Elle est représentée par le vecteur.
On la note par une lettre surmontée d’une flèche
Exemples
F→; f→; P→; T→…
N.B.
Sans la flèche, la notation (la lettre sans la flèche) représente l’intensité de la force.
Exemples :
F ; f; P ; T…
