Les Forces en Mécanique : Poids, Tension, Réaction
Les Forces en Mécanique : Poids, Tension, Réaction
Les forces sont des actions qui modifient ou maintiennent le mouvement des objets.
Objectifs
- Comprendre ce que sont le poids, la tension et la force de réaction
- Relever leur influence dans des situations concrètes
- Savoir les représenter et calculer leur intensité
Notions clés
Le poids
Le poids \( \vec{P} \) est une force qui dépend de la masse de l'objet et de l'accélération due à la gravité :
\[ \vec{P} = m \times \vec{g} \]
avec :
- \( m \) la masse en kilogrammes (kg),
- \( \vec{g} \) la gravité, souvent approximée à \( 9,81 \text{ m.s}^{-2} \).
La tension
La tension \( \vec{T} \) est une force exercée par un câble ou une corde, qui agit généralement dans l'axe de la corde.
Elle est souvent considérée comme une force centrée sur les points d'attache, et sa valeur peut être calculée selon la situation.
La force de réaction
La force de réaction \( \vec{R} \) s'exerce perpendiculairement à la surface de contact, conformément au principe d'action et réaction (3ème loi de Newton).
Elle peut varier en intensité selon la type de contact et la charge supportée.
Exemple résolu
Un bloc de masse \( m = 10\,kg \) repose sur une table. Quelle est la force de poids et la force de réaction de la table ?
Calcul de la force de poids :
Force de réaction :
Elle équilibre le poids, donc :
\[ R = P = 98,1 \text{ N} \]La surface étant horizontale et sans mouvement, la réaction est égale et opposée au poids.
Voir la solution
La force de réaction est dirigée vers le haut, perpendiculaire à la table, et a pour valeur 98,1 N pour équilibrer le poids.Quelle est la formule pour calculer le poids ?
Erreurs fréquentes
- Confondre la force de réaction avec la force gravitationnelle : la réaction est perpendiculaire à la surface, la gravité est toujours verticale.
- Oublier que la tension se transmet dans la corde sans déformation, même si la corde est horizontale ou inclinée.
- Confondre l'intensité du poids et la direction : le poids toujours vers le bas.
Récapitulatif
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