Forces et mouvements

Une force modélise une action mécanique : pousser, tirer, attirer, repousser. Elle est représentée par un vecteur qui a :

• Un point d'application (où la force s'exerce) • Une direction (la ligne selon laquelle elle agit) • Un sens (d'où vers où elle va) • Une intensité (en newtons, N), mesurée avec un dynamomètre

Les forces peuvent être à distance (pesanteur, magnétisme, électrostatique) ou de contact (poussée d'un mur, frottement).

Exemple : un livre posé sur une table subit son poids (verticalement vers le bas, appliqué au centre de gravité) et la réaction normale de la table (verticalement vers le haut, appliquée au point de contact).

Quand plusieurs forces s'exercent sur un même objet, on peut les remplacer par une seule force appelée résultante. On la trouve en faisant la somme vectorielle des forces.

• Si la résultante est nulle (ΣF = 0) → le mouvement ne change pas. - Objet au repos : il reste immobile. - Objet en mouvement : il continue en ligne droite à vitesse constante.

• Si la résultante n'est pas nulle (ΣF ≠ 0) → le mouvement change. - L'objet accélère, ralentit ou change de direction.

C'est le principe d'inertie (ou première loi de Newton).

Exemple pratique : une voiture qui roule à vitesse constante sur une route droite a une résultante des forces nulle. Les forces motrices compensent exactement les frottements et la résistance de l'air.

La masse et le poids sont deux notions différentes, même si elles sont liées.

• La masse (m) est une quantité de matière. Elle ne change pas selon le lieu. Unité : kilogramme (kg).

• Le poids (P) est la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre. Il dépend du lieu. Unité : newton (N).

Relation : P = m × g

Sur Terre, g ≈ 9,8 N/kg (souvent arrondi à 10 N/kg). Sur la Lune, g ≈ 1,6 N/kg : ton poids y serait 6 fois plus faible, mais ta masse resterait identique !

Un dynamomètre mesure un poids (une force). Une balance mesure une masse (en comparant à des masses étalons).