Ch.15 Les forces Chapitre 21 dans le livre Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

« Que se passe-t-il si on tire sur un élastique ? » Question : « Que se passe-t-il si on tire sur un élastique ?  » Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Il se déforme, se rompt ou gicle ; il subit donc une force Réponse : Il se déforme, se rompt ou gicle ; il subit donc une force Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Vocabulaire Une force est ce qui est capable de modifier la forme, la position ou la vitesse d’un objet. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Fiches sur les forces : observe les images et complète le 1er exercice Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

La roue tourne grâce ……………….. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Le métal est attiré par ……………….. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

L’aviron avance grâce ……………….. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

La navette spatiale décolle grâce ……………….. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Les hélices tournent grâce ……………….. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

La voiture est tractée par ……………….. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Les cabines se déplacent grâce ……………….. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Exercice 1 cabines origine chimique aviron origine électrique navette spatiale métal voiture hélices roue à eau origine chimique origine électrique origine éolienne origine hydraulique origine magnétique origine mécanique origine musculaire

Les interactions par contact… Question 1 p. 235 Les interactions par contact… qui ont un point d’application visible Voir les exemples …et… Les interactions à distance… qui ont un point d’application invisible Exemples Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Forces exercées par les corps élastiques Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Force musculaire (s’exerçant directement sur l’objet, force transmise à l’objet au moyen d’un intermédiaire) Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Force musculaire (s’exerçant directement sur l’objet, force transmise à l’objet au moyen d’un intermédiaire) Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Forces de frottement Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Forces de frottement Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Forces exercées par les fluides (liquides ou gaz) Retour Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Forces électriques Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Forces magnétiques Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Force gravitationnelle Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Bilan de ces expériences : On ne voit pas une force mais son effet : Certaines ont pour effet de DEFORMER les corps auxquels elles sont appliquées ; D’autres ont pour effet de MODIFIER l’état de mouvement ou de repos des corps auxquels elles sont appliquées. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Petites expériences… Réalise les petites manipulations du tableau et complète ce dernier à l’aide de tes observations. Manipulations Changements observés Tire sur un élastique. Appuie sur une gomme. Soulève ton cartable. Tire sur un ressort. Souffle sur une feuille. Laisse tomber un crayon. Appuie sur ton nez. Stoppe une bille qui roule sur la table. L’élastique a changé de: La gomme a changé de: Ton cartable a changé de: Le ressort a changé de: La feuille a changé de: Le crayon a changé de: Ton nez a changé de: La bille a changé de: forme forme place forme place place forme Vitesse - direction

Exemples Accélération Décélération Changement de direction

Détermine l’origine des forces du tableau Exercice 3 A Détermine l’origine des forces du tableau Situations Origine de la force Une voiture qui tracte une caravane. Un batteur électrique qui fouette les blancs d’œufs. Un élève qui écrit. L’aiguille de la boussole qui indique le Nord. Force d’origine : mécanique électrique musculaire magnétique

modification de l’état de mouvement/repos Exercice 3 B : classe les différentes situations du tableau d’après l’effet visible provoqué par la force en présence Déformation modification de l’état de mouvement/repos Le vent souffle sur les ailes d’une éolienne. Je frappe sur le ballon. Je change une table de place. Le boulanger pétrit sa pâte. Le vent souffle sur les voiles d’un bateau. Le forgeron plie une barre de fer. Le gardien de but bondit sur la balle. Le tracteur tire une remorque. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Activité 1 : Un objet et son environnement Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Activité 2 : Les forces Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Lecture p. 236-237 Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

« comment mesurer une force? » Expérience « comment mesurer une force? » Principe : On fixe un objet à une ficelle et à un dynamomètre selon le doc 1d p. 236 On relève le chiffre indiqué par l’appareil et on calcule la force en newton selon l’indication inscrite en bas du cercle blanc Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Théorie Une force possède un point d’application, une une …………., un …….. Et une …………. . L’unité de la force est le ………………. . On symbolise une force par F (= vecteur) Le poids est une force. C’est la force d’attrac- tion de la Terre sur un objet. On note P. direction sens intensité Newton (N)* Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Explication du point d’application (en rouge) C’est le point de contact entre l’auteur de la force ou de l’intermédiaire et l’objet. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Explication de la direction (flèche rouge) Ici, la personne applique une force de direction horizontale sur le ballon. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Autre exemple pour la direction : Lorsqu’on tire sur un objet au moyen d’un fil, celui-ci se tend en indiquant la ligne d’action de la force. La ligne d’action d’une force est horizontale, verticale ou oblique. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Explication du sens (partie triangulaire de la flèche) Le sens de l’action d’une force est le même que le sens du mouvement qu’elle tend à provoquer (ici, de gauche à droite). Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Autre exemple pour le sens : Ces deux équipes exercent une force de même direction (horizontale) mais de sens opposés. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Explication de l’intensité (valeur) Les 2 joueurs ne tapent pas dans la balle avec la même intensité, en effet le deuxième joueur frappe la balle plus fort que le premier. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Synthèse : Le sens L’intensité Le point d’application La direction Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Exercice 1 (fiche) : Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

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Exercice ensemble Sur les dessins suivants il faut représenter les forces d’actions produites par nos héros au moyen de flèches. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Exercice 2 (fiche) : Pour chaque situation, détermine l’élément caractéristique d’une force qui a été modifié. 1. 2. 3. Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Quel est l’élément modifié ? La direction Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Quel est l’élément modifié ? Le sens Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Quel est l’élément modifié ? L’intensité Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Le Newton [N] 1 N = la grandeur de la force qui appliqué à un corps de 1 kg produit une accélération de 1 m/s2. C’est à dire que cette force appliquée durant 1 seconde produit une augmentation de la vitesse de 1 m/s. Pour te faire une idée plus précise, sache qu’une force de 1 Newton est approximativement la force nécessaire pour soutenir une masse de 100 grammes ici à Sion.* Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Activité 3 : Le poids et la poussée d’Archimède Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

(cf. expérience ch. 20 dans l’eau) Questions 2 à 4 p. 239 (cf. expérience ch. 20 dans l’eau) Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Question 2 5,6 kg 5,6 ∙ 9,81 = 54,936 N Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Question 3 0 newton Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Question 4 (difficile) Quand sa masse est plus grande que la masse du même volume d’air Car elles calculent la masse à partir du poids de l’objet et après soustraction de la poussée d’Archimède venant de l’air Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Activité 4 : L’équilibre d’un objet Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

« comment tenir en équilibre des objets ? » Expérience « comment tenir en équilibre des objets ? » Principe : Mets un bouchon en équilibre sur un bécher en te servant de 2 fourchettes Mets en équilibre ta règle sur un crayon Trouve une théorie répondant à la question Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Déductions (à noter) : Tout objet possède un centre de gravité (G) d’où s’applique son poids. Tout équilibre se fait sur un point d’appui. Pour qu’un objet soit en équilibre il faut que les forces qui agissent sur lui soient superposées, de sens opposés et de même valeur G F Point d’appui P Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Déductions (à noter) : Si G plus haut que le point d’appui  équilibre instable Si G plus bas que le point d’appui  équilibre stable Si G au même endroit que le point d’appui  équilibre indifférent Point d’appui G F Partie plus lourde P F Point d’appui G P F G Point d’appui P Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Questions 1 et 2 p. 241 Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Question 1 Il faut en plus qu’elles soient superposées Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Question 2 Oui : équilibre stable, équilibre instable et équilibre indifférent Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Exercices 20 (sans le schéma) et 23 p. 246-247 Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Théorie Un objet est en équilibre et si les forces qu’il subit sont de sens …………….., ont la même …………….. et sont ………………… L’objet est en plus immobile s’il ne subit aucune vitesse. opposés direction superposées Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Exercice 20 La force de la table sur le livre le tenant plus haut que le sol ; Le poids du livre le maintenant sur la table et non plus haut Ces deux forces sont de valeur égale mais de sens opposés Le centre de gravité est au milieu du livre ; le point d’appui sur la face de contact entre le livre et la table, au milieu Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.

Exercice 23 Masse du ballon : 450 : 1000 = 0,45 kg Poids du ballon : 0,45 ∙ 9,81 = 4,4145 N Force = 4,4145 – (5,6 ∙ 9,81) = - 50,5115 N (la valeur négative montre qu’il faut pousser le ballon à plonger sinon il remonte et flotte) Sciences 10e - Ch.15 J.-M. A.