Physique

Les Interactions et les Paires de Forces

force nette

Physique/Chimie529 vues·Mis à jour 6 sept. 2026·6 pages

Mouvements et forces : vecteur et variation de vitesse, somme des forces et schéma de Lewis

Krystell Laurent@krystelllaurent_rbuo

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Pourquoi un objet en mouvement change-t-il soudainement de trajectoire et...

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Vecteurs et forces

Vitesse et variation

Le mouvement d'un point est caractérisé par des vecteurs précis.

Vecteur vitesse $\vec{V}_i$ : tangent à la trajectoire, il indique le sens du mouvement à l'instant $t$ .
Vecteur variation $\Delta\vec{V}_i$ : défini par $\vec{V}_{i+1} - \vec{V}_{i-1}$ , il montre le changement de vitesse.

Somme des forces

Les actions mécaniques sur un système s'additionnent.

Force résultante $\Sigma\vec{F}$ : somme vectorielle de toutes les forces appliquées au système.

💡 Conseil: La vitesse $\vec{V}_i$ au point $M_i$ se calcule toujours en encadrant ce point avec les positions voisine et suivante.

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Somme des forces et mouvement

Principe d'inertie

Ce principe relie l'équilibre des forces au mouvement du système.

Équilibre: si $\Sigma\vec{F} = \vec{0}$ , alors $\Delta\vec{V} = \vec{0}$ , le mouvement est rectiligne uniforme ou immobile.
Déséquilibre: si $\Sigma\vec{F} \neq \vec{0}$ , alors la vitesse change de valeur ou de direction.

Rôle de la masse

La masse d'un système s'oppose à la variation de sa vitesse.

Formule: $\Sigma\vec{F} = m \times \frac{\Delta\vec{V}}{\Delta t}$ .
Effet: plus la masse $m$ est grande, plus la variation de vitesse $\Delta\vec{V}$ est faible.

💡 Conseil: Retiens bien que $\Sigma\vec{F}$ et $\Delta\vec{V}$ ont toujours exactement la même direction et le même sens.

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Atomes et stabilité

Configuration électronique

Les électrons se répartissent en couches et sous-couches.

Structure: les électrons remplissent les niveaux $1s$ , puis $2s$ , $2p$ , $3s$ et $3p$ .
Électrons de valence: ce sont les électrons de la dernière couche occupée.
Exemple: le soufre $S$ ( $Z=16$ ) a pour configuration $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$ (6 électrons de valence).

Règles de stabilité

Les atomes cherchent à imiter les gaz nobles pour devenir stables.

Gaz nobles: stables grâce à leur couche externe pleine (souvent 8 électrons).
Liaison de covalence: partage d'électrons entre deux atomes pour saturer leur couche externe.

💡 Conseil: Les liaisons covalentes peuvent être simples ( $-$ ), doubles ( $=$ ) ou triples ( $\equiv$ ) selon le nombre d'électrons partagés.

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Molécules et isomères

Doublets d'électrons

Les électrons de valence se regroupent pour l'atome central.

Doublets liants: liaisons covalentes partagées entre deux atomes.
Doublet non liant: paire d'électrons de valence non partagée, propre à un atome.

Isomères

Une même formule brute peut cacher des structures différentes.

Définition: molécules ayant la même formule brute mais des formules semi-développées différentes.

💡 Conseil: Les isomères ont des propriétés physiques et chimiques totalement différentes malgré une formule brute identique.

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Géométrie des molécules

Répulsion des doublets

La forme des molécules dépend des charges électriques négatives.

Répulsion minimale: les doublets liants et non liants s'écartent au maximum les uns des autres.
Formes types: linéaire, triangulaire plane, tétraédrique, pyramidale ou coudée.

Schéma de Lewis atomique

Représentation des électrons de la couche externe.

Célibataires: représentés par des points ( $\cdot$ ) jusqu'à 4 électrons.
Doublets: représentés par des tirets ( $-$ ) au-delà de 4 électrons.

💡 Conseil: Pour l'eau $H_2O$ , la présence de deux doublets non liants sur l'oxygène impose une géométrie coudée.

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Schémas de Lewis des molécules et ions

Règle de l'octet et lacunes

Les atomes s'assemblent pour s'entourer de 8 électrons.

Liaisons: représentées par des traits entre les atomes (1 trait = 2 électrons).
Lacune électronique: rectangle ( $\square$ ) indiquant un manque de 2 électrons (ex: $BH_3$ ).

Ions polyatomiques

Le schéma de Lewis s'adapte pour les ions chargés.

Charge négative ( $-$ ): ajout d'un électron (ex: $OH^-$ ).
Charge positive ( $+$ ): retrait d'un électron (ex: $NH_4^+$ ).

💡 Conseil: Apprends par cœur les schémas de Lewis des molécules classiques comme $CO_2$ , $H_2O$ , $CH_4$ et $NH_3$ .

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