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Nom original: FORCE .pdfTitre: FORCEAuteur: hp;Youssouf ouédraogo

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FORCE
On appelle force ou action mécanique, toute cause capable de provoquer soit :
-Une déformation d’un corps (effet statique),
-soit une mise en mouvement ou une modification du mouvement d’un corps
(effet dynamique).
Il caractérisé par:
-son point d’application ;
-sa direction : est la direction de l’action mécanique ou force ;
-son sens : est le sens de la force ;
-son intensité (module).

Classification :
Les différents types de force ou action mécanique sont :
-Force de contacte,
-Force à distance,
-Force repartie,
-Force localisée.

Force de contacte :
Une force de contacte est une force par laquelle l’auteur et le receveur sont en
contacte l’un de l’autre.

Force à distance :
Une force à distance est une force par laquelle l’auteur et le receveur ne sont
pas en contacte l’un de l’autre.

Force repartie :
Une force est dite repartie si elle s’exerce sur tout le volume du corps.

Force localisée :
Youssouf Ouédraogo, physique : FORCE. (MPC)

Une force est dite localisée si elle s’exerce sur une force de dimension
suffisamment petite pour être assimilable en tout point, ce point est le point
d’application de la force.

Equilibre d’un solide soumis à deux forces :
On dit qu’un solide est en équilibre sous l’action de deux forces si :
-Ces deux forces sont colinéaire (même droite d’action) ;
-Ces deux forces ont même intensité (module) ;
-Ces deux forces sont de sens opposées.
Autrement dit si lorsque les effets de ces deux forces s’annules.
On a:
∑ ⃗⃗⃗
𝐹 Ext. =0

𝐹 + ⃗⃗⃗
𝐹′ = 0
⃗⃗⃗ Et en module on aura:𝐹 = 𝐹′
𝐹 = −𝐹′

Equilibre d’un solide soumis à trois forces :
On dit qu’un solide est en équilibre sous l’action de trois forces si :
-Les droites d’actions de ces forces sont coplanaires ;
-Les droites d’actions de ces forces sont concourantes.
Autrement dit si lorsque les effets de ces trois forces s’annulent.
On a:
∑ 𝐹 ext. =0
𝐹 + ⃗⃗⃗
𝐹′ + ⃗⃗⃗⃗
𝐹′′ = ⃗0

Le poids d’un corps:
Le poids d’un corps est l’attraction que la terre subit sur ce corps.
Ses caractéristiques sont :
-Sa direction : la verticale du lieu considéré ;
-son sens : du haut vers le bas ;
Youssouf Ouédraogo, physique : FORCE. (MPC)

-son intensité : elle est proportionnelle à la masse du corps.
⃗P = m × g⃗
Considérons une boule qui tombe en chute libre :

𝑔

𝑃⃗

On voit que 𝑃⃗ et 𝑔 sont de même sens et tous dirigé vers le bas. Alors on peut
écrire que :
𝑃 =𝑚×𝑔
P : le poids du corps en (N) ; m : la masse du corps en (kg) ; g : l’intensité de la
pesanteur du lieu considéré, g=9,81N /kg.

Remarque :
On tendance à confondre le poids et la masse.
La masse d’un corps est la quantité de matière qui constituant ce corps. Le
poids varie avec le lieu alors que la masse est invariante avec ce lieu.
Exemple : une masse de 5 kg a un poids de 48,9 à Bamako et un poids de 49,05
à paris.
Youssouf Ouédraogo, physique : FORCE. (MPC)

Dans cet exemple on voit que le poids change quand on change de lieu alors
que la masse ne change pas. Donc peut dire que g dépend du lieu considéré ;
gB=9,78 (N /kg) et gP=9,81 (N /kg) et g varie aussi avec l’altitude et la latitude du
lieu.

ETUDE D’EQUILIBRE :
Conditions d’équilibre :

Les leviers :
Un levier est une barre rigide pouvant tourner autour d’un point fixe (point
d’appui).

B
O
𝐹

A

𝑅⃗

Etablissons sa condition d’équilibre :
𝑀𝑅⃗⁄𝑂𝐴 = 𝑅 × 𝑂𝐴
Donc à l’équilibre on aura :
𝑀𝑅⃗⁄𝑂𝐴 = 𝑀𝐹⁄𝑂𝐵
𝑅 × 𝑂𝐴 = 𝐹 × 𝑂𝐵
Alors la condition d’équilibre d’un levier peut s’écrire comme telle :
𝐹

𝑂𝐴

𝑅

𝑂𝐵

𝑅 × 𝑂𝐴 = 𝐹 × 𝑂𝐵 Ou =

Les poulies :
Youssouf Ouédraogo, physique : FORCE. (MPC)

Une poulie est un disque épais tournant sans frottement autour de
son axe que soutient un étrier.

B
A

O

𝐹

𝑃⃗

Etablissons sa condition d’équilibre :
𝑀𝑃⃗⁄𝑂𝐴 = 𝑃 × 𝑅 ET 𝑀𝐹⁄𝑂𝐵 = 𝐹 × 𝑅 avec OA=OB=R
Donc à l’équilibre on aura :
𝑀𝑃⃗⁄𝑅 = 𝑀𝐹⁄𝑅
𝑃×𝑅 =𝐹×𝑅 ⇔𝑃 =𝐹
Alors la condition d’équilibre d’une poulie fixe peut s’écrire comme telle :
𝑃=𝐹

Le treuil :
Un treuil est un appareil dont l’élément essentiel est un cylindre horizontal
appelé tambour, sur lequel s’enroule une corde, une câble, une chaîne et qui

Youssouf Ouédraogo, physique : FORCE. (MPC)

sert à élever des fardeaux.
B

A

𝐹

O

𝑃⃗

Etablissons sa condition d’équilibre :
𝑀𝑃⃗⁄𝑂𝐴 = 𝑃 × 𝑟 ET 𝑀𝐹⁄𝑂𝐵 = 𝐹 × 𝑅 Avec OA=r et OB=R
Donc à l’équilibre on aura :
𝑀𝑃⃗⁄𝑟 = 𝑀𝐹⁄𝑅 ⇔𝑃 × 𝑟 = 𝐹 × 𝑅 Ou 𝐹 = 𝑃 ×

𝑟
𝑅

Alors la condition d’équilibre d’un treuil peut s’écrire comme telle :
𝑃 × 𝑟 = 𝐹 × 𝑅 Ou 𝐹 = 𝑃 ×

𝑟
𝑅

Application :
On dispose une brique sur une table. Sachant que la brique à une masse de
4kg, calculer le poids de la brique et la réaction. On donne g=9,81 N/kg

Solution :
Calculons le poids et la réaction de cette brique s’exerçant sur cette table.

Youssouf Ouédraogo, physique : FORCE. (MPC)

𝑅⃗

𝑃⃗

Le poids :
𝑃 = 𝑚 × 𝑔 ; 𝑃 = 4 × 9,81 ; 𝑃 = 39,24 𝑁

La réaction :
D’après la condition d’équilibre on a :
𝑃⃗ + 𝑅⃗ = ⃗0
𝑃+𝑅 =𝑂
𝑅=𝑃
𝑅 = 39,24 𝑁

Quelques définitions :
La trajectoire :
La trajectoire est le chemin suivi par un corps qui est en mouvement.

La verticale :
La verticale est le chemin suivi par un corps qui tombe en chute libre.

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