Les diagrammes objet-interaction
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- Reconnaitre l'acteur et le receveur lors d'une interaction.
- Savoir construire un diagramme « objet–interaction ».
Niveaux préconisés : 4e et 3e
- Lorsque l'on veut analyser les actions qui s'exercent entre plusieurs corps, il faut préciser le système étudié, le corps de référence. On l'appelle alors l'acteur.
- Entre les différents corps, il y aura des actions de contact ou à distance.
- On définit ensuite un diagramme objet-interaction.
- Le principe est le suivant :
- Tous les corps mis en présence sont représentés par une bulle. L'acteur est placé au centre des autres bulles.
- Les actions de contact entre l'acteur et les autres corps (les receveurs) seront représentées par une ligne pleine et une flèche orientée vers l'acteur.
- Les actions à distance entre l'acteur et les autres corps seront représentées par une ligne en pointillés et une flèche orientée vers l'acteur.
Distinction entre action de contact et à distance
Lorsqu'un objet est en mouvement ou lorsqu'il est immobile par rapport à d'autres objets, il est en interaction avec l'ensemble de ces objets.
Il peut alors s'agir d'actions (ou d'interactions) de contact ou à distance.
Dans chacun des cas, l'un des objets est appelé l'« acteur » et le ou les autres objets sont appelés les « receveurs ».
L'acteur est l'objet sur lequel vont agir ou réagir les autres objets situés à proximité. Ces objets qui interagissent avec l'acteur sont les receveurs.
Dans le cas d'une pomme qui tombe, on peut dire que c'est la pomme qui tombe vers la Terre ou bien que c'est la Terre qui « reçoit » la pomme.
Si l'acteur est la pomme, l'action est alors dirigée vers la Terre.
Action de la Terre sur la pomme
Dans ce cas, l'interaction entre la Terre et la pomme est une interaction à distance pendant la chute de la pomme. L'interaction devient ensuite une interaction de contact lorsque la pomme atteint le sol.
Lorsqu'un skieur descend une piste, ses skis sont en contact avec la neige. Lui et ses skis sont acteurs tandis que la piste et la Terre sont les receveurs.
Lorsque l'acteur et le ou les receveurs sont définis, il faut faire le bilan des forces, des actions mécaniques qui s'exercent entre l'acteur (ou le système étudié) et les receveurs.
- L'acteur et les receveurs seront
représentés chacun par une bulle. L'acteur
est placé au centre des autres bulles.
- Les interactions entre les
éléments du système sont ensuite
représentées.
- Lorsque les interactions sont de contact, on les représente par une flèche en trait plein.
- Lorsque les interactions sont à distance, on les représente par une flèche en trait pointillé.
Les flèches sont orientées vers le système étudié, c'est-à-dire vers l'objet acteur.
L'acteur de la situation (le système étudié) est la pomme.
Les receveurs sont la Terre et l'air qui entoure la pomme durant sa chute.
Dans ce cas :
- les frottement de l'air sur la pomme sont des actions de contact ;
- la pomme est soumise à son poids. Cette force (le poids) est due à la force d'attraction qu'exerce la planète Terre sur la pomme : c'est une action à distance.
On obtient ainsi le diagramme objet–interaction suivant :
Diagramme
objet–interaction de la pomme qui tombe vers le
sol
L'acteur de la situation (le système étudié) est toujours la pomme.
Les receveurs sont le sol, la Terre et l'air qui entoure la pomme.
Dans ce cas, la pomme subit une action de contact avec le sol.
- La Terre intervient car elle est à l'origine de la force d'attraction de tous les objets situés à sa proximité.
- L'action de l'air est souvent considérée comme négligeable car très petite.
On obtient ainsi le diagramme objet–interaction suivant :
Diagramme
objet–interaction de la pomme sur le sol
Une bille en métal (qui est l'acteur) roule sur une table car elle est attirée par un aimant.
La bille est soumise :
- à la force de contact avec le sol ;
- aux forces de frottements de l'air (négligeables ici) ;
- à la force d'attraction (action à distance) de la Terre ;
- à la force d'attraction (action à distance) de l'aimant.
Le diagramme objet-interaction est alors le suivant (les frottements ne sont pas représentés ici) :
Diagramme
objet–interaction de la bille en métal
L'action de frottement de l'air est souvent négligée. Cependant, lorsque l'effet du vent est important, il intervient. C'est le cas de la montgolfière ou du vent dans les voiles d'un voilier.
 Action de l'air sur un voilier
|
 Diagramme
objet–interaction si l'acteur est le
voilier
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