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QCM N° 10 |
Modéliser une action mécanique |
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Modélisation d’une action mécanique. Principe des actions
réciproques.
Exemples de forces Pour
chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s). |
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Énoncé |
A |
B |
C |
R |
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1 |
Une action
mécanique peut être modélisée
par : |
Une force. |
Un référentiel. |
Un système. |
A |
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2 |
Une force est
caractérisée par : |
Sa direction. |
Son sens. |
Sa valeur |
ABC |
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3 |
La valeur de la
force représentée
ci-dessous est :
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2,5
cm. |
25 N
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10
N.cm–1 |
B |
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4 |
Dans la situation ci-dessous :
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La flèche bleue modélise la force exercée par
l’oiseau sur
l’éléphant. |
La flèche bleue
modélise la
force exercée par
l’éléphant sur
l’oiseau. |
La flèche bleue
modélise le
poids de
l’oiseau. |
B |
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5 |
Un véhicule V
tracte une remorque R.
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FV/R
> FR/V |
FR/V
= FV/R |
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BC |
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6 |
Le schéma qui
permet de décrire la force
exercée par le Soleil de
centre CS sur la planète
Mercure de centre CM
est : |
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A |
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7 |
Si la distance entre deux corps A et B est multipliée par 2, la valeur de la force d’attraction gravitationnelle exercée par chacun de ces corps
sur l’autre : |
Est multipliée par
2 |
Est divisée par
2 |
Est divisée par
4 |
C |
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8 |
La valeur du poids
d’un objet sur
Terre : |
Est égale à la valeur de la force d’attraction
gravitationnelle de
la Terre sur
l’objet. |
Dépend de la
masse de cet
l’objet |
Dépend des
caractéristiques de
la Terre. |
ABC |
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9 |
Un mug est immobile sur une étagère. La modélisation correcte de la force exercée par l’étagère sur le
mug est : |
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BC |
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10 |
La force
représentée ci-dessous est
exercée :
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Par
le chien sur
la laisse |
Par la laisse sur la maîtresse. |
Par la maîtresse sur
la laisse. |
B |
Action mécanique.
-
Une action mécanique exercée par l’extérieur sur le système étudié
est modélisée par une force.
-
Cette force est représentée par un segment fléché, appelé vecteur
force noté : 
Caractéristiques :
-
L’origine : point d’application de la force, point où l’on
considère que la force s’exerce.
-
La direction : Celle de la droite d’action de la force
-
Le sens : celui de la force.
-
La valeur de la force.
-
Ballon immobile percuté par le pied d’un footballeur
Action de contact et action à distance.
-
Une action qui ne s’exerce que lorsqu’il y a contact entre le
système étudié et l’extérieur est appelé action de contact.
-
L’action exercée par le sol sur le ballon
est une action de
contact.
-
De même l’action exercée par le pied sur le ballon
est une action de
contact.
-
Une action qui s’exerce sans contact entre le système étudié et
l’extérieur est appelé action à distance.
-
L’action exercée par la Terre sur le ballon
est une action à
distance.
Le principe des actions réciproques. Troisième loi de Newton.-
- Soient deux systèmes
A et
B.
-
A
est situé au point
O
de l’espace et B
est situé au point P
de l’espace.
-
Lorsqu’un système
A exerce sur un
système B une
action mécanique représentée par le vecteur force
localisée en
P.
-
Le système
B
exerce sur un système
A
une action mécanique représentée par le vecteur force
localisée en
O.
-
Les forces
et
ont même support
et :
-
.
-
Schéma :
Ou
-
Remarque : cette propriété est toujours vraie, que les corps
soient au repos ou en mouvement.
Forces d’interaction gravitationnelle.
-
Deux corps ponctuels, de masses mA
situé en
A
et mB
situé en
B, séparés par une distance
d,
exercent l’un sur l’autre des forces attractives, de même valeur :
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G est appelé la constante de gravitation universelle
G
≈
6,67
x
10
– 11 m
3 . kg–
1 .
s–
2 |
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FA/B
= FB/A :
Valeur de la
force en Newton N. |
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mA
et mB :
Valeur des masses en kg. |
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d
: Distance séparant les deux masses
ponctuelles : en m |
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Relations vectorielles :
Et
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Poids d’un objet.
-
Le poids
PA d’un objet à la surface d’un astre
A est assimilé à la force d’interaction gravitationnelle exercée par cet
astre sur cet objet.
-
L’astre
A, de rayon
RA, est assimilé à un
point matériel de masse mA situé en
A.
-
L’objet
B est assimilé à un point matériel de masse
mB
situé en B, à la surface de l’astre
A, à la distance
RA
(rayon de l’astre).
-
Expression du poids
PA de l’objet :
-
Expression vectorielle : 
-
Expression de la valeur du poids de l’objet
B sur l’astre
A :
-
Force exercée par un fil.
-
Exemple 1 : Système maintenu par un fil. L’ensemble est immobile.
-
Le système : Pomme.
-
La pomme est en interaction avec le fil, la tension du fil
-
Caractéristiques de la tension du fil :
-
La pomme est soumise à l’action d’un fil.
-
La force modélisant cette action a :
-
Une direction : celle du fil.
-
Un sens : du système vers le fil.
Réaction d’un support :
Livre posé sur une table horizontale.
-
Il est en interaction avec la table : Réaction du support
Réaction du support : Livre posé sur un plan incliné.
-
La force modélisant l’action du support n’est pas perpendiculaire
au support.
-
Il y a des frottements entre les deux surfaces qui sont en
contact.
