Pré requis:
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Domaine : |
Lecture
le : |
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Mathématique :Le vecteur. |
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ENVIRONNEMENT du
dossier:
AVANT :
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APRES :
1°) Nature , les actions de
contact et à distance. |
Complément d’Info :
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TITRE : LA FORCE |
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I
) Action
mécanique : « force » |
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II
)
Définition de « force ». |
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III
) Mesure
d’une force . |
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IV)
Représentation graphique d’une force : |
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V) Notation |
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VI)
Inventaire des caractéristiques
d’une force : |
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Travaux ; devoirs
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Corrigé
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Interdisciplinarités : (matière concernée) |
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F |
H |
Géo. |
Vie quotidienne et vie familiale |
Autres : |
Sciences et technique |
Physique Chimie Electricité |
Statistique. |
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COURS
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La notion de force est
mise en évidence par les effets qu ‘ elle produit .
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I ) Action mécanique :
« force » |
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Une force est la
résultante d’une action mécanique.
On dit qu’une
force peut :
-
mettre en mouvement .
-
modifier un mouvement .
-
déformer .
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II ) Définition de « force ». |
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On appelle
« force » toute action extérieure à un corps est capable
, soit à distance , soit par contact
, de modifier son état de repos (
et le mettre en mouvement) , ou son état de mouvement ( augmenter ou diminuer
sa vitesse , incurver sa trajectoire )
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III ) Mesure d’une force . |
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Newton ( du nom de l’inventeur )
L’instrument de mesure
d’une force est appelé : un dynamomètre .
L’unité de mesure est
appelé : newton ; symbole N
Remarque 1:Un
déca newton = 10 N
Remarque 2
: on doit se souvenir
que le poids est
une force
. particulière
Remarque 3 :
Pour mettre en lien
le poids et la masse :on acceptera de dire qu’une
masse de 1 kg suspendu à un fil exerce une force de 10 N sur ce fil.
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IV) Représentation graphique d’une
force : |
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Modèle mathématique d’une force :
Le modèle mathématique
d’une force est le vecteur .
La représentation d’une force est un
« vecteur » . Ce vecteur est représenté
graphiquement par « une flèche ».
La longueur de la flèche
est proportionnelle à son intensité .
Pour tracer cette
flèche on doit respecter l’unité qui est donnée (ou choisie).
à savoir par exemple
il sera écrit :
a) Prendre : 1 cm pour 1 N ;
Si la force est de 7 N ,alors la longueur
du segment à tracer sera de 1 fois 7
soit : 7 cm.
b) Prendre : 2 cm pour 1 N
Si la force est de 7 N ,alors la longueur
du segment à tracer sera de 2 fois 7
soit : 14 cm.
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V) Notation |
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Chaque force est nommée .
I) Par une lettre surmontée d’une flèche.
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Modélisation mathématique |
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Exemple : le poids P |
P |
II ) Par deux
lettres surmontées d’une flèche
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Nota : ces lettres sont ordonnées , la
première représente le pied du vecteur ,la seconde représente l’extrémité du
vecteur. |
Modélisation mathématique |
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Le vecteur AB |
AB |
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Le vecteur BA |
BA |
III) Lors de l’étude
d’un système ,par convention, on numérote les corps
qui constitue le système considéré
(exemple : on remarque que le corps 1 appui sur le corps 2) , on a
identifié une action (que l’on note,par
convention, par la lettre A ).
Pour remplacer la
phrase :
Le corps ( exemple 1 , une
corde attachée à l’anse d’un seau ) agit (force) sur
le corps (corps 2 , le seau sur lequel on a attaché la
corde) on écrira de façon abrégée : A
( ½)
Pour remplacer la
phrase :
Le corps ( exemple 2)
agit (force) sur le corps (corps 1) on écrira de façon abrégée : A (2/1)
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Nom de l’action |
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Modélisation mathématique |
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A ( ½) |
à pour modèle mathématique |
F( ½) |
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Lire :
action du corps 1 sur le corps 2 |
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A
(2/1) |
à pour modèle mathématique |
F(2/1) |
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Lire :
action du corps 2 sur le corps 1 |
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Activités
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Traduire |
Traduction :
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Donner l’ écriture
mathématique |
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A
(3/1) |
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A
(2/3) |
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V) Caractéristiques d’une force : |
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Une force se caractérise par 4 critères :
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Les caractéristique d’une force sont . |
Commentaire. |
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Le point d’application |
C’est l’endroit , un point défini , lieu où s’ applique la force
. |
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La direction . |
C’est une droite dont
la longueur est fonction de la valeur de l’intensité . |
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Le sens . |
Elle monte , elle descend
, elle va à droite , à gauche , en haut à droite ; en haut à
gauche , en bas à gauche , en bas à droite ; …… |
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Son intensité : |
Sa valeur est
exprimée en newton . |
TRAVAUX
AUTO FORMATIFS.
1°) compléter la phrase : La notion de force est mise en
évidence par …………………….. .
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I ) Action mécanique : |
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2°) Que peut provoquer une action mécanique ?
compléter
la phrase : Pour cela il faut exercer une « ……….. ».
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II ) Définition de
« force ». |
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3°) Qu’est ce qu’une
force ?
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III ) Mesure d’une force . |
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4°) Comment appelle - t- l
‘-instrument qui mesure l’intensité d’une force ?
5°) Comment nomme - t on l’ unité de mesure d’une force ?
6°) Quelle est l’unité de poids ? le kilogramme ou le newton ?
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Représentation graphique d’une force : |
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7°) quel est l’outil mathématique utilisé pour
représenter graphiquement une force ?
8°) quelles sont les caractéristiques d’une
force (préciser) ? combien y en a t -il ?
1°) Dessiner une force de 4 newtons
Corrigé de l’activité :
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Activités |
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Traduire |
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Donner
l’ écriture e mathématique |
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A(3/1) |
Lire : « action du corps 3 sur le corps 1 » |
F(3/1) |
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A(2/3) |
Lire : « action du corps 2 sur le corps 3 » |
F(2/3) |
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