Une force est une poussée ou un traction exercée sur un objet. Il existe plusieurs types de forces. Elles sont classées en deux catégories :

Transcription

1 Les forces

2 La force Une force est une poussée ou un traction exercée sur un objet. Il existe plusieurs types de forces. Elles sont classées en deux catégories : Les forces de contact : pour que la force s'exerce, il faut qu'il y ait contact avec l'objet. Les forces exercées à distance : le contact avec l'objet n'est pas nécessaire. 2

3 Les forces de contact La tension est une force exercée sur une corde ou un câble lorsqu'on tire à l'une ou l'autre extrémité. La friction est une force qui ralentit ou arrête le mouvement lorsque des surfaces frottent l'une contre l'autre. L'élasticité qui se manifeste lorsqu'un objet reprend sa forme initiale après avoir été comprimé ou allongé. 3

4 Les forces à distance La force gravitationnelle est la force d'attraction exercée par la Terre sur tous les objets qui ont une masse. La force électrostatique est une force d'attraction ou de répulsion entre des particules chargées électriquement. La force magnétique est une force d'attraction ou de répulsion des aimants naturels sur certains métaux. 4

5 Mesure des forces L'unité de mesure de la force est le newton, noté N. Un newton représente la force nécessaire pour soulever une pomme. Pour mesurer des forces, on peut utiliser un dynamomètre. 5

6 Masse et poids La masse est la quantité de matière contenue dans un objet. Elle est mesurée en grammes avec une balance par comparaison avec une référence. Elle ne varie pas avec l'emplacement. Le poids est la force gravitationnelle que la Terre exerce sur un objet. Il est mesuré en newton avec un dynamomètre. Il varie avec l'emplacement. 6

7 Relation entre masse et poids =m g P P = poids mesuré en newton m = masse mesurée en kilogrammes g = force gravitationnelle sur Terre, g = 9,8 N/kg 7

8 Équilibre et mouvement Lorsqu'on applique une force à un objet, il bouge. Si on applique deux forces de même grandeur, de même direction mais sens contraires, elles s'annulent et l'objet est dit en équilibre. Pour analyser l'état d'un objet, on doit déterminer toutes les forces qui s'exercent sur lui. poids 8 Résistance du sol

9 La pression La pression est la force par unité d'aire exercée sur la surface donnée d'un objet. La compression est la diminution du volume produit par une force. Les gaz sont faciles à comprimer car il y a beaucoup d'espace entre les particules mais pas les liquides ou les solides qui sont incompressibles. 9

10 Pression et énergie cinétique Lorsque la température augmente, l'énergie cinétique des particules augmente et le gaz prend de l'expansion. La pression va donc augmenter. Plus la température augmente, plus la pression d'un gaz augmente. 10

11 Calculs de pression La pression est égale à la force divisée par l'aire sur laquelle celle-ci s'exerce : P = pression mesurée en pascal (Pa) F = force mesurée en newton (N) F P= A A = aire mesurée en m2 Exemple : P= P= F mg 6500 kg 10 = = A A 1 m N = Pa=65 kpa 2 1m 11

12 La viscosité La viscosité décrit la résistance d'un fluide à l'écoulement. On parle également de consistance ou de fluidité. On peut comparer la viscosité de différents fluides en comparant leurs vitesses d'écoulement. 12

13 Viscosité et fluidité La viscosité ou la fluidité dépendent de la forme des particules composant la substance. Si les molécules ou atomes sont petits, ils vont glisser plus facilement les uns sur les autres et la substance sera fluide. Si les molécules sont grosses et complexes, la substance sera visqueuse. 13 Molécule d'huile (en rouge : l'oxygène, en vert : le carbone et en gris : l'hydrogène)

14 Température et viscosité La température influe sur la viscosité. Si la substance est liquide, une augmentation de la température résulte en une diminution de la viscosité. Si la substance est un gaz, une augmentation de la température résulte en une augmentation de la viscosité. 14

15 L'adsorption et la cohésion L'adsorption est l'attraction qu'exerce deux objets différents l'un sur l'autre. Les fluides sont parfois attirés par des surfaces et se collent à elles. La cohésion est l'attraction des particules d'un fluide entre elles. La cohésion des particules va parfois empêcher l'écoulement. 15

16 La tension superficielle La tension superficielle est l'attraction des molécules entre elles à la surface de l'eau. Cette propriété permet à la surface du liquide de se comporter comme une membrane mince qui peut soutenir des objets légers. 16