Caractéristiques de quelques forces

Le poids

Système : bonhomme du haut

Définition : Le poids est la force d'attraction de la Terre sur tout objet matériel.

Direction : la verticale (droite passant par le centre de l'objet et le centre de la Terre).

Sens : vers le centre de la Terre.

Valeur : elle dépend de la masse m (en kg) de l'objet et vaut mg ; g est la constante de pesanteur caractérisant le lieu g = 9,8 N.kg

-1 à Paris

C'est une force qui s’exerce à distance

La poussée d'Archimède

Système : bonhomme

Définition : La poussée d'Archimède est la force exercée par un fluide (liquide ou gaz) au repos sur un solide immergé.

Direction : verticale.

Sens : vers le haut.

Valeur : elle dépend de la masse volumique r du fluide et du volume V immergé : A = r gV g est la constante de pesanteur

C'est une force de contact.

La réaction d'un support

Système : bonhomme

Définition : C'est la force exercée par un solide sur un système en contact avec lui.

Direction : Si le système est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (1 ère loi de Newton) : direction de la résultante des autres forces exercées sur le système.

Sens : opposé à celui de cette résultante.

Valeur : se calcule à partir de la première loi de Newton.

C'est une force de contact.

La réaction d'un support

Système : bonhomme

Cette force peut se décomposer par rapport au plan tangent au support, au niveau du point de contact : - La composante normale (perpendiculaire à ce plan) R N est appelée « réaction normale » - La composante tangentielle est appelée force de frottement f.

Précisions sur la force de frottement

Autre définition possible : C'est une force exercée par un support solide (réaction tangentielle) mais aussi par un liquide ou un gaz sur un système en contact avec lui et en mouvement éventuel.

Direction : celle du mouvement effectif ou probable.

Sens : opposé au sens du mouvement (effectif ou probable).

Et si le système était le bonhomme, Quelle serait l’orientation de la

Valeur : elle dépend de la nature et de la forme des surfaces en contact, et de la vitesse

force de frottement sur ses pieds ?

C'est une force de contact.

La tension d'un fil

Système : bonhomme

Définition : C'est la force exercée par ce fil sur un solide accroché à l'une de ses extrémités.

Direction : celle du fil tendu.

Sens : du point d'accrochage vers le fil.

Valeur : égale à celle de la force exercée par l'objet accroché sur le fil.

C'est une force de contact.

La tension d'un ressort

Système : boule verte

L 0 x<0 0 x>0 Définition : C'est la force exercée par ce ressort sur un solide accroché à l'une de ses extrémités, l'autre étant fixe.

Direction : celle de l'axe du ressort.

Sens : du point d'accrochage vers le centre du ressort s'il est étiré ; dans l'autre sens s'il est comprimé.

Valeur : proportionnelle à x =  L  L = (L-L 0 ) (x>0 allongement ; x<0 raccourcissement selon son signe).

(k = cte > 0)

C'est une force de contact.