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Les forces

Une force exercée sur un corps peut le mettre en mouvement, modifier son mouvement ou le déformer.

La force de pesanteur terrestre ou poids P s’exerce sur tous les corps matériels. Force d’attraction verticale exercée par la Terre.

La masse m : grandeur mesurable qui caractérise la quantité de matière qui le constitue.

P = m x g   avec P poids en Newton (N) ; m masse en kg  et g intensité de la pesanteur = environ 9.81 N/kg ou m/s².

 

Mécanique

Etude de l’équilibre ou du mouvement des corps sous l’action des forces qui leur sont appliquées.

 

Etude de l’équilibre d’un solide mobile autour d’un axe

Théorème des moments : Un solide mobile autour d’un axe est en équilibre si le moment des forces qui tendent à le faire tourner dans un sens est égal au moment des forces qui tendent à le faire tourner dans l’autre sens. (Leviers, balance...). Ma = Mb  ou Fa x OA = Fb x OB

Les forces s’exercent dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation.

Moment d’une force = force F x longueur du bras du levier d

 

Etude des corps en mouvement

Transmission de mouvement par translation avec des poulies, par rotation par friction, roue dentée, courroie, chaîne, câble, cardan…

Transformation d’un mouvement de rotation en mouvement de translation : système vis-écrou, vis-crémaillère, pignon-crémaillère, canne-tige, treuil…

 

Différents types de leviers

Levier inter-appui : l’axe de rotation se situe entre les points d’application des forces motrices résistantes (ciseaux, balance de Roberval ou romaine, tenaille, pied de biche, diable…)

Levier inter-résistant : l’axe de rotation est en extrémité. La force résistance s’applique entre l’axe et le point d’application de la force motrice. (casse-noix, barre à mine, brouette…).

Levier inter-moteur : aussi en extrémité. La force motrice s’applique entre l’axe et le point d’application de la force résistante. (pince à ongle, à épiler, à cornichon, pelleteuse de chantier…). L’articulation des membres du corps humains suit le même principe.

 

Balances

Instrument de mesure des masses.

 Les balances à bras de fléau qui utilisent les lois de l’équilibre d’un solide mobile autour d’axe (Roberval, trébuchet, romaine).

D’autres balances mesurent des déformations ou des pressions exercées (pèse personne, balance à ressort). 

 

 

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