La force

La force est une action capable de créer une accélération ou de modifier le mouvement d'un objet. Une force peut aussi le déformer en le poussant ou en le tirant.

L'unité de mesure de la force est le newton (N). Celle-ci représente la force nécessaire pour donner à un objet de 1kg une accélération de 1m/s2.

Graphiquement, la force est représentée avec une flèche qui indique:

  • sa direction, par un segment de droite;
  • son sens, par la pointe de la flèche;
  • son intensité, par la longueur de la flèche ou par sa valeur en newton;
  • son point d'application, correspondant à l'endroit, le point précis, où la force est appliquée.

       

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Types de force

Force gravitationnelle

La force gravitationnelle est une force d'attraction entre deux corps.

Elle dépend de la masse et de la distance entre ces deux corps.

  • Plus la masse des deux objets est grande, plus la force gravitationnelle est grande.
  • Au contraire, plus la distance entre ces deux corps est grande et plus cette force diminue.

Sur Terre, la force gravitationnelle exerce sur n'importe quel corps en chute libre une accélération de 9,8m/s2 . Elle est aussi la cause des marées et de la trajectoire des astres qui passent près de notre planète.

Force électromagnétique

La force électromagnétique est une force d'attraction ou de répulsion entre objets possédant une charge électrique ou des pôles magnétiques.

Force normale

Lorsque l'on pose un livre sur une table, celle-ci s'oppose à la force gravitationnelle du livre en appliquant une force opposée égale à celle du livre.


Force de frottement

La force de frottement est un type de force de contact qui s'oppose au mouvement d'un objet avec une surface.

Celle-ci dépend de deux facteurs:

  • la nature des surfaces de contact (une surface rugueuse veut dire un plus grand frottement);
  • l'intensité de la force exercée entre chaque objet (plus l'intensité de la force est importante, plus le frottement est important).

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Forces nucléaires forte et faible

Les forces nucléaires fortes et faibles agissent à l'intérieur du noyau d'un atome. Ces deux forces sont étudiées dans la fission et la fusion nucléaire.

La force nucléaire forte est une force d'attraction qui retient les protons et les neutrons ensemble. C'est elle qui permet la cohésion des noyaux.

La force nucléaire faible est liée à des phénomènes de radioactivité et contribue par exemple à faire briller le Soleil.

Équilibre entre deux forces

Une force résultante est la combinaison de toutes les forces appliquées au même moment sur un objet.

On parle d'équilibre entre deux forces lorsque la force résultante est nulle. Cela signifie que l'objet ne se déplace pas.

Le souque à la corde est un bon exemple d'équilibre des forces. Si les deux équipes tirent avec une force similaire, mais de côtés opposés, le foulard placé au centre ne se déplacera pas.

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Après un certain temps, si une équipe tire plus fort qu'une autre (sa force est plus grande), l'équilibre est défait et le foulard se met à se déplacer.

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Force efficace

La force efficace est la composante d'une force responsable du déplacement d'un objet. Elle correspond à la force parallèle au mouvement de l'objet.

On utilise les principes de la trigonométrie pour déterminer la valeur réelle de la force efficace.

On tire un bloc avec une force de 50N et un angle de 30o par rapport à l'horizontale. Quelle est la force efficace exercée sur le bloc?



On forme un triangle rectangle en s'assurant que le vecteur de 50N correspond à l'hypoténuse du triangle (la direction dans laquelle la force est appliquée).



En utilisant les formules de trigonométrie, on peut trouver la force efficace, soit la force qui est parallèle au sol.

|cos30^{o}=\frac{x}{50N}|

|cos30^{o}\cdot50N=x|

x=43,3N

La force efficace est donc de 43,3N

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse