Au programme de ce chapitre
- I. Qu'est-ce qu'une force ?
- II. Le principe d'inertie
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Une force modélise une action capable de modifier le mouvement d'un objet (le mettre en mouvement, le freiner, le dévier) ou de le déformer. C'est une grandeur vectorielle caractérisée par un point d'application, une direction, un sens et une intensité exprimée en newtons (N), mesurée avec un dynamomètre.
Forces de contact (poussée, frottement, réaction du support, tension d'un fil) et forces à distance (poids, force magnétique, force électrique).
Forces de contact (poussée, frottement, réaction du support, tension d'un fil) et forces à distance (poids, force magnétique, force électrique).
🔒 Infographie récapitulative du chapitreIncluse dans le cours complet, avec la méthode et les exercices corrigés.La voir gratuitement pendant 7 jours
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Un exemple corrigé
Exemple Quand le bus freine, ton corps tend à conserver sa vitesse : il continue vers l'avant alors que le bus ralentit. C'est l'inertie. La ceinture de sécurité exerce la force qui te freine en même temps que le véhicule.
Lexique
- force
- action qui modifie le mouvement ou déforme, en newtons
- poids
- force d'attraction de la Terre, P = m·g
- inertie
- tendance d'un objet à conserver sa vitesse
- force résultante
- somme vectorielle de toutes les forces appliquées
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — Dire « ma masse est de 70 N ». La masse se mesure en kilogrammes, le poids en newtons. Une élève de 55 kg a un poids de 55 × 9,81 ≈ 540 N sur Terre. La balance de salle de bains indique des kilogrammes mais mesure en réalité une force.
Piège — Croire que la réaction du support est toujours égale au poids. C'est vrai pour un objet qui n'accélère pas verticalement. Dans un ascenseur qui accélère vers le haut, ou sur un plan incliné, la réaction n'a plus la même valeur que le poids. C'est le mouvement qui décide, pas une habitude.
Attention Idée fausse fréquente (héritée d'Aristote) : « il faut une force pour maintenir un mouvement ». Non ! Une voiture qui roule à vitesse constante en ligne droite subit bien une force motrice, mais celle-ci compense exactement les frottements : la résultante est nulle. Sans frottement, l'objet continuerait seul indéfiniment.
L'astuce du prof
Astuce — Compense par axes. Pour un objet en équilibre, sépare les forces en deux familles : tout ce qui monte compense tout ce qui descend, tout ce qui va à droite compense tout ce qui va à gauche. Cela te donne une équation par axe.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Peser avec un dynamomètre
Un dynamomètre indique 29,4 N lorsqu'on y suspend un objet immobile, sur Terre. Quelle est la masse de l'objet ? Quelle valeur indiquerait le dynamomètre pour le même objet sur la Lune (g = 1,62 N/kg) ?
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L'objet est immobile, donc la force du dynamomètre compense le poids : P = 29,4 N. La masse vaut m = P / g = 29,4 / 9,81 = 3,0 kg. Sur la Lune, la masse est inchangée et le poids devient P = 3,0 × 1,62 ≈ 4,9 N. Le dynamomètre indiquerait donc environ six fois moins.
Exercice 2 — Caisse tirée à vitesse constante
Un livreur tire sur le sol horizontal une caisse de 25 kg, à vitesse constante, avec une corde horizontale qui exerce une force de 80 N. Fais le bilan des forces : donne la valeur des frottements et celle de la réaction du sol.
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Quatre forces agissent sur la caisse. Le mouvement est un MRU, donc la résultante est nulle. Horizontalement, la traction de 80 N vers l'avant est compensée par les frottements : 80 N vers l'arrière. Verticalement, le poids P = 25 × 9,81 ≈ 245 N vers le bas est compensé par la réaction du sol : 245 N vers le haut. Si le livreur tirait plus fort que 80 N, la résultante ne serait plus nulle et la caisse accélérerait.