Les forces — poids, tension, support, action réciproque, force gravitationnelle (DOI)

Actions mécaniques et gravitation

Les types d'actions

Une action mécanique peut mettre en mouvement, modifier une trajectoire ou déformer un système.

• Action de contact : nécessite un contact physique, comme un pied qui frappe un ballon.
• Action à distance : s'exerce sans contact, comme l'attraction magnétique ou la force gravitationnelle.
• DOI : le Diagramme Objet-Interaction modélise le système étudié et ses relations avec l'extérieur.

La force gravitationnelle

Deux objets $A$ et $B$ s'attirent mutuellement avec des forces opposées : $\vec{F}_{A/B} = -\vec{F}_{B/A}$.

• Formule : $F = G \times \frac{m_A \times m_B}{d^2}$ avec les masses en kg et la distance en mètres.
• Direction : la droite passant par les centres des deux objets $A$ et $B$.

💡 Astuce : Convertis toujours la distance en mètres et les masses en kg avant d'appliquer la formule de gravitation.

Le poids, la réaction et la tension

Le poids et la réaction du support

Le poids est une force gravitationnelle particulière, tandis que la réaction empêche un objet de s'enfoncer.

• Poids ($\vec{P}$) : s'applique au centre de gravité, dirigé vers le bas, avec $P = m \times g$.
• Réaction ($\vec{R}$) : s'applique au point de contact, perpendiculaire au support et dirigée vers le haut.

La tension d'un fil

• Tension ($\vec{T}$) : s'applique au point d'attache, dirigée le long du fil et opposée à l'objet.

Exemple : Calcul du poids d'un livre de $0,5\text{ kg}$ avec $g = 9,8\text{ N/kg}$. $P = 0,5 \times 9,8 = 4,9\text{ N}$.

💡 Astuce : La réaction du support est toujours perpendiculaire à la surface, même si le support est incliné.