1) qu'est-ce qu'une action mécanique ?
On dit qu'il y a action mécanique lorsqu'un système agit sur un autre
système.
Exemples
- Un objet qui tombe sous l'effet de son poids
- Un aimant qui attire un clou en fer
- Une règle en plastique frottée avec du tissus qui attire de
petits morceaux de papier
- Un cartable soulevé
- L'air qui pousse les voiles d'un bateau
- La glace dont les frottements ralentissent un palet de
curling
- Les cordes vocales qui vibrent
2) Les différente sortes actions mécaniques
On distingue :
- Les actions
mécaniques de contact, qui s'exercent systématiquement
lorsque deux systèmes sont en contact.
Exemples :
un objet reposant sur le sol, un objet flottant dans l'eau, un
cerf-volant poussé par le vent, un objet tenu dans une main.
- Les action
mécaniques à distance qui s'exercent sans que le contact
entre les systèmes soit nécessaire.
Ce
sont des actions mécaniques gravitationnelles (comme le poids),
électriques, magnétiques ou nucléaires (uniquement dans le noyau des
atomes)
On distingue également :
- Les actions
mécaniques localisées qui s'exercent en un point précis
du système
- Les actions
mécaniques réparties qui s'exercent sur une partie ou la
totalité du système
Remarque
Les actions à distances comme le poids, sont souvent des actions
réparties
3) Effet des actions mécaniques
Une action mécanique peut modifier la forme ou le mouvement d'un système
Dans le deuxième cas cette modification peut se traduire :
- par une mise en mouvement
- un arrêt
- un changement de vitesse
- un changement de trajectoire
Une action mécanique peut
être modélisée par une force.
4) Caractéristiques d’une force
Une force est caractérisée par :
- son point d'application (point du système où s'exerce
l'action mécanique)
- sa direction (verticale, horizontale...)
- son sens
- sa valeur exprimée en Newton (N) et qui peut être mesurée
par un dynamomètre
- sa droite d'action (droite ayant même direction que la
force et passant par le point d'application)
Le bilan des forces (liste des forces exercées) peut se faire à l'aide
d'un diagramme objets-actions
5) Le vecteur force
Une force peut être représentée par un vecteur F :
- dont
l'origine coïncide avec le point d'application de la force (Si l'action
mécanique est répartie alors il correspond au
« centre » des
forces exercées)
- dont la direction et le sens sont les mêmes que la force
- dont la longueur est proportionnelle à la valeur de la
force (l'échelle est à choisir en fonction de la situation)
Remarque
L'ensemble
des forces réparties sur un système correspond à une force globale dont
le vecteur force est la somme vectorielle des petites forces
exercées en chaque point.
Exemples
- Pour un solide homogène le point d'application du poids ou
de la force de gravitation est le centre du corps.
- Pour une force de contact, le point d'application est le
centre de la surface de contact.