Forces et effets des forces
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Objectif : Une force est une action
mécanique qui peut modifier le mouvement ou la
forme d'un solide. Pour étudier plus facilement leurs
effets, on modélise les actions mécaniques par un
outil mathématique : l'outil vectoriel.
1. Les différents types d'actions mécaniques
a. Action mécanique localisée ou répartie
Une action mécanique est localisée
lorsqu'elle s'exerce en un point d'un solide.
Les solides, ou les parties de solide, suffisamment petits
peuvent être assimilés à des points.
Une action mécanique est
répartie lorsqu'elle s'exerce
sur :
–une partie de la surface ou sur toute la surface d'un
solide ;
–une partie du volume ou sur tout le volume d'un solide.
b. Action mécanique de contact ou à distance
Une action mécanique de contact s'exerce
entre au moins deux solides qui se touchent, alors qu'une action
mécanique à distance s'exerce
entre des systèmes éloignés
les uns des autres.
Cette distinction n'est valable qu'à l'échelle macroscopique. A l'échelle microscopique, les actions mécaniques sont des actions à distance (interactions électromagnétiques).
Remarque : Les actions à distance sont en général des actions mécaniques réparties.
c. Exemples
- L'action du vent sur la voile d'un bateau est une action
mécanique de contact (le vent touche la voile)
répartie sur toute ou une partie de la voile.
- Lorsqu'un joueur de football frappe dans un ballon,
l'action mécanique exercée par le pied sur le
ballon est une action mécanique localisée, si la
surface de contact entre le pied et le ballon est suffisamment
petite.
- Un aimant exerce une action mécanique à distance répartie sur tout le volume d'un autre aimant qu'il attire ou repousse.
2. Modélisation d'une force

3. Effets d'une force

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