Le mouvement et les forces

Le mouvement Les principales variables permettant de décrire le mouvement sont: la vitesse, le déplacement, le temps et l’accélération. On définie la vitesse comme étant un déplacement en fonction du temps (m/s) De la même façon, on définie l’accélération comme la modification de la vitesse en fonction du temps (m/s2).

Le mouvement Pour décrire le mouvement d’un objet qui se déplace à une certaine vitesse, on peut se servir de la « vitesse moyenne » ou de la « vitesse instantanée » V = d/Δt où v représente la vitesse moyenne d représente le déplacement en m Δt représente la variation de temps

La vitesse, le déplacement, le temps et l’accélération Le mouvement Les variables d’un mouvement sont: La vitesse, le déplacement, le temps et l’accélération La vitesse correspond au déplacement en fonction du temps (en m/s). V : la vitesse en m/s d : déplacement effectué en m t : la durée du déplacement en seconde(s)

Exemple d’application Calculez la vitesse d’une voiture qui effectue un déplacement de 10 km (10 000 m) en 12 min (720 s) = =

La modification du mouvement Une force est une action capable de modifier le mouvement d’un objet ou de le déformer en le poussant ou en le tirant. On mesure les forces en newton (N). Par définition, un newton correspond à la force nécessaire pour donner à un objet de 1 kg une accélération de 1 m/s2 1 N = 1 kg x 1

Les forces et la modification du mouvement Une force est une action capable de modifier le mouvement d’un objet ou de le déformer en le poussant ou en le tirant. Les caractéristiques d’une force : La direction, représentée par un segment de droite; Son sens, représenté par la pointe de la flèche; Son intensité, exprimée par la longueur de la flèche; Son point d’application, correspond au point d’origine de la flèche.

Les types de forces La force gravitationnelle, La force électromagnétique, La force de frottement, Les forces nucléaires forte et faible,

La force gravitationnelle La force gravitationnelle est la force d’attraction qui s’exerce entre tous les objets en raison de leur masse et la distance qui les sépare. L’intensité du champ gravitationnel de la terre vaut 9,8 N/kg , ce qui confère une accélération de 9,8 m/s2 aux objets en chute libre. Si 1N = 1 alors: 9,8 N/kg = 9,8 = 9,8

La force gravitationnelle La relation entre la masse et le poids La masse est une mesure de la quantité de matière d’un objet. Elle se mesure en grammes. Le poids est une mesure de la force gravitationnelle exercée sur un objet. Elle se mesure en Newton.

La force gravitationnelle Une adolescente a une masse de 60 kg. W = poids en Newtons M = masse et g = l’intensité de la gravité Quel est son poids sur la lune? W = m x g W = 60 kg x 9,80 N/kg W = 588 N Quel est son poids sur la lune? W = m x g W = 60 kg x1,67 N/kg W = 100,2 N

La force électromagnétique La force électromagnétique est une force d’attraction ou de répulsion qui s’exerce entre deux objets qui possèdent une charge électrique ou des pôles magnétiques. Elle est responsable des liens entre les atomes d’une molécule.

La force de frottement La force de frottement est une force qui s’oppose au glissement de deux objets en contact. Elle dépend de: la nature des surfaces en contact et de l’intensité de la pression que chaque surface exerce l’une sur l’autre.

Les forces nucléaires forte et faible Les deux forces agissent à l’intérieur du noyau des atomes.

L’équilibre entre 2 forces La force résultante est une force virtuelle dont l’action est identique à la combinaison de toutes les forces appliquées au même moment sur un objet. L’équilibre de deux forces correspond à la situation obtenue lorsque la force résultante est nulle. Il n’y a alors pas de mouvement de l’objet.

Les forces dans les fluides La pression dans les fluides La pression dans un liquide La pression dans un gaz

La pression dans les fluides P = F où P représente la pression en Pascal A F représente la force perpendiculaire à la surface (en N) A représente l’aire de la surface qui subit la force (en m2 ) 1 Pa = 1 N 1 m2

La pression dans les fluides Quelle est la pression exercée par une chaloupe sur l’eau si son poids est de 11 000 N et sa superficie de 2 m2 ? P = F A P = 11 000 N 2 m2 P = 5 500 Pa

La pression dans les fluides La pression dans un liquide dépend de deux facteurs: la profondeur et la masse volumique. Facteur Variation du facteur Résultat Profondeur La profondeur La pression Masse volumique La m/v

La pression dans les fluides La pression dans un gaz Facteur Variation du facteur Résultat Température La température La pression Volume Le volume Nombre de Le nb de part. particules

Le principe de Pascal Le principe de Pascal établit qu’une augmentation de la pression dans un fluide en milieu fermé est transmise uniformément dans toutes les directions.

Le principe d’Archimède Le principe d’Archimède établit qu’un objet plongé dans un fluide subit une force de poussée vers le haut dont l’intensité est égale au poids du fluide déplacé par cet objet. Fp: poussée Fg: gravité Fp ‹ Fg Fp › Fg Fp = Fg

Le principe de Bernoulli Le principe de Bernoulli établit que plus la vitesse d’un fluide est grande, plus sa pression est petite et vice versa.