Le mouvement et les forces

Décrire un mouvement, c'est comme raconter une course. Il faut trois ingrédients : la trajectoire (le chemin suivi : rectiligne, circulaire ou curviligne), la vitesse (rapide ou lent, constante ou variable) et le référentiel (le point de vue depuis lequel on observe). Par exemple, assis dans un train, ton livre est immobile pour toi, mais pour quelqu'un sur le quai, il file à 300 km/h ! Le référentiel change tout. Pour décrire un mouvement, on utilise souvent le référentiel terrestre (la Terre comme référence).

Une force, c'est une action mécanique qu'un objet exerce sur un autre. Elle peut être à distance (comme la gravité qui attire tout vers le sol) ou de contact (comme pousser un cartable). Une force a trois caractéristiques : son point d'application (où elle s'exerce), sa direction (la ligne sur laquelle elle agit), son sens (de quel côté) et son intensité (notée en newtons, N). Les forces peuvent modifier la trajectoire d'un objet, sa vitesse (mise en mouvement ou freinage), ou déformer l'objet.

Pour représenter une force, on utilise une flèche appelée vecteur force. Le début de la flèche est le point d'application. La direction de la flèche montre la ligne d'action. Le sens de la flèche (pointe vers le haut, le bas, la droite...) montre le sens de la force. La longueur de la flèche est proportionnelle à l'intensité de la force. Par exemple, si 1 cm = 10 N, une force de 50 N se dessine avec une flèche de 5 cm.

Un objet est en équilibre quand la somme des forces qui s'exercent sur lui est nulle. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas de forces, mais qu'elles se compensent ! Un livre sur une table est en équilibre : son poids (vers le bas) est compensé par la réaction de la table (vers le haut). Ces deux forces ont même intensité, même direction, mais sens opposés. Attention : un objet en équilibre peut être immobile OU en mouvement rectiligne uniforme (vitesse constante en ligne droite).