mécanique généralité (I.E.)

Nature (distance ou contact )

P.A. (point d’application

modèle mathématique ; (vecteur)

Pré requis

Commentaire :en mécanique , ce modèle mathématique est utilisé pour représenter une « force ». Il porte alors le nom de « vecteur force »

►DEVOIR : Questionnaire

MECANIQUE (GENERALITES)

( ce qui suit doit être su par tous les élèves : ce qu’il faut savoir avant d’étudier la statique…)

Chapitre 1 : notion de « mouvement » , « repos » , « par rapport à un repère ».

1 °) Un corps est au repos par rapport à un repère si la distance entre ces deux corps ne varie pas.

2°) Un corps est en mouvement par rapport à un autre corps si la distance entre ces deux corps varie.

3° ) L ‘ état de mouvement ou de repos dépend du repère choisi dans l’ espace.

4°) Un corps est au repos par rapport à un autre corps si la distance entre ces deux corps ne varie pas.

Chapitre 2 : Effets d’une action.

5°) L ‘ action d’un corps sur un autre corps peut provoquer 3 faits observables:

- la mise en mouvement

-la modification d’une trajectoire

-la déformation

Remarque :

Toute action mécanique « localisée » est appelée : Force.

6°)Une déformation « crée » un réaction qui s ’ oppose à l ’ action.

7° ) On appelle « réaction » tout action qui s ’ oppose à l ‘action.

Chapitre 3 : Nature d’une action.

Lorsque l’on demande : quelle est la nature de la force : on a deux réponses possibles : « de contact » ou « à distance » .

Les actions de contact et les actions à distance forment deux groupes distincts.

8 °) les deux groupes d’ actions sont :

- les actions de contacts

- les actions à distance

Chapitre 4 : Les actions de contact :

9°) Inventaire des actions de contact :

Les principales actions de contacts sont :

les actions musculaires
les actions élastiques
les actions exercées par les fluides (en mouvement ou au repos )
les actions de frottement ( résistance au roulement ou glissement)

remarque : Une force de frottement est une force qui s ’ oppose au mouvement (roulement ou glissement).

10 °) Les principales mode d’action des actions de contact :

Les actions de contact s’ exercent de façon:

- Ponctuelle

- linéique

- surfacique :

remarque : 18° ) On appelle « centre de poussée » le lieu géométrique ou s’exerce la somme de toutes les forces de champ agissant sur un corps .

Chapitre 5 : Les actions à distance.

11 ° ) Les principales actions (forces) à distance sont:

Les forces magnétiques
les forces électriques
les forces gravitationnelles.

Les forces à distance sont aussi appelées « forces de champ » ( : on parle souvent dans la vie courante de « champ électrique » ; « champ magnétique » , « champ gravitationnel » ) ,

Remarque 1 : une force de champ est une force qui agit sur l’ensemble des éléments qui constitue un objet ou corps (poids).

La terre exerce une action sur un objet (corps) : c’est ce que l’on appelle « l’attraction terrestre » ou aussi elle est appelée « force de la pesanteur », cette force particulière est appelée : poids.

Remarque 2 : un objet en « apesanteur » est un corps qui n’est pas soumis à l’attraction terrestre ( ou autre forme d’attraction) .

12° ) Un corps pesant est un corps qui a un « poids »

13° ) L ’ action de la pesanteur est une force qui s ’exerce sur chaque particules de matière qui constitue un corps.

14° ) Pour s’arracher à l’action de la terre il faut être propulsé. Une force de propulsion est une force supérieure à l ‘action.

A ce stade : On quitte les notions pour aborder le cours de niveau V

Module « FORCE » : (Sos cours)

Chapitre 6 : Caractéristique d’une force ( ou action mécanique localisée)

15° ) Une force possède quatre caractéristiques:

la direction
le sens
l ‘intensité
le point d’ application.

Chapitre 7 : l’intensité d’une force .

16°) :Remarque : L ‘intensité est une grandeur mesurable, l’unité de mesure de l’intensité est le newton. , le symbole est « N »

17°) Rappel : on appelle « grandeur » tout nombre associé à une unité de mesure.

18° ) L ‘appareil qui sert à mesurer l ‘intensité d’une force est le « dynamomètre ».

19 ° ) L’ unité de mesure d’ une force est : le Newton.

Chapitre 8 : Ce qu’il faut savoir avant d’étudier un système en mécanique :

20 ° ) chaque action porte un nom :

On remplace le nom « action » par la lettre « A » suivi de deux nombres séparés par une barre de fraction .

Le premier nombre indique le nom du corps qui « agit » (action de 1) , le deuxième nombre indique le corps sur lequel s’exerce l’action (action 2) .

Exemple : soit l’écriture : A _½ Lire : Action du corps 1 sur le corps 2.

21°) Tableau d’inventaire des forces agissantes sur un « corps » :

Ce tableau est composé de 7 colonnes et autant de lignes que de forces + 1 ligne (ligne des intitulés)

22 ° ) Le point d ’ application des forces à distance s’appelle « centre de gravité ».

23° ) Représentation graphique d’une force :

La représentation graphique d’une force est un vecteur. Le dessin d’un vecteur est une flèche qui permet de connaître : la Direction , le sens , la norme de l’action (force)

24°) notation d’un vecteur : dans l’écriture « A _{½ » par l’écriture}

APPLICATION : Exemple « type » de problème de niveau V

Soit un système est soumis à l’action de trois forces s’exerçant en A ; B ; C:

Etudier ce système : (compléter le dessin)

a) tracer la somme des forces . . le vecteur somme est - il égal à zéro ?

b) tracer et compléter le tableau regroupant les caractéristiques des forces mises en jeu dans la recherche de l’équilibre. ( 1 cm = 1N)

c) Statique : le système est -il en équilibre ? Justifier pourquoi. (pour répondre à cette question Il faut avoir travaillé le cours sur l’équilibre d’un corps soumis à 3 forces coplanaires.)

Corrigé :

Commentaire : pour que le système soit en équilibre il faut une quatrième force opposée au vecteur somme : même direction , même intensité , de sens contraire , le lieu du point d’application restera à définir .(ce qui n’est pas demandé)

►STATIQUE : devoir « 3 forces » .

►Statique : devoir sur le tracé d’un polygone ; 4 forces.