Actions mécaniques et forces


Mécanique - Mouvements et interaction - collège - cycle 4 - classe de 3eme - cours



I Notion d'action mécanique


On appelle action mécanique toute cause capable de :

  • Mettre en mouvement un objet ;
  • Modifier le mouvement d'un objet (vitesse et trajectoire);
  • Déformer un objet.

Remarques
  • On appelle acteur, l'objet qui exerce l'action et receveur, celui qui la subit.
  • Plusieurs effets sont souvent simultanément subis par le receveur. Ainsi, lorsqu'un ballon est frappé, il se déforme et se met en mouvement.

II Les différents types d'actions mécaniques


1 Les actions mécaniques de contact


Ce sont les actions mécaniques au cours desquelles, il y a contact entre l'acteur et le receveur, elles sont de deux types:

  • les actions mécaniques de contact localisées : le contact entre l'acteur et le receveur se fait en un point.
  • les actions mécaniques de contact réparties: le contact entre l'acteur et le receveur se fait sur une grande surface.
Exemples:

  • La laisse(acteur) exerce une action mécanique de contact localisée sur le collier du chien (receveur).
  • Le vent (acteur) exerce une action mécanique de contact répartie sur la voile d'un bateau (receveur)
  • La tête (acteur) du joueur exerce une action mécanique de contact localisée sur le ballon (receveur).
  • L'eau (acteur) exerce une action mécanique de contact répartie sur la paroi du barrage (receveur).

2 Les actions mécaniques à distance


Ce sont les actions mécaniques au cours desquelles, il n'y a pas contact entre l'acteur et le receveur, elles sont de trois principaux types:

  • les actions mécaniques à distance d'origine électrique (électrostatique)
  • les actions mécaniques à distance d'origine magnétique 
  • les actions mécaniques à distance d'origine gravitationnelle (attraction gravitationnelle entre deux masses).

III Modélisation d'une action mécanique par un vecteur force


Une action mécanique possède 4 caractéristiques qui permettent de la décrire entièrement:

  • un point d'application (point où l'action mécanique  se produit)
  • une direction (droite selon laquelle l'action se fait)
  • un sens (de ... vers ...)
  • une valeur ou intensité (l'action peut se faire de manière plus ou moins "forte")

Pour cette raison, on peut représenter (modéliser) une action mécanique par un vecteur force (une force), ce vecteur force est un segment fléché tel que :

  • l'origine du vecteur force correspond au point d'application de l'action mécanique;
  • la direction et le sens du vecteur sont identiques à ceux de l'action mécanique;
  • la longueur du vecteur est proportionnelle (moyennant une échelle)à l'intensité de l'action mécanique

IV Comment mesurer l'intensité d'une force ?


L'intensité d'une action mécanique (force) se mesure avec un dynamomètre et s'exprime en newton (N), ce dynamomètre indique une intensité de force légèrement supérieure à 4N.
   
Isaac Newton (1642-1727), Savant anglais, il construisit à Cambridge le premier télescope utilisable. En optique, il mena des expériences de décomposition de la lumière par le prisme. Il élabora la théorie de l’attraction universelle et mena des études en mécanique basées sur le principe de l’inertie.

V- Equilibre d'un objet soumis à deux forces

Un objet, soumis à deux forces, est en équilibre si ces deux forces ont:

  • La même direction (vecteur colinéaires);
  • La même intensité;
  • Des sens opposés.


 


 


 


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