I. Notion de force
1. Définition d’une force
On appelle force toute cause capable de :
- Produire ou de modifier le mouvement d’un corps : c’est l’effet dynamique
- Provoquer la déformation d’un système : c’est l’effet statique
2. Les différents types de forces
- Les forces de contact : elles manifestent leurs actions par le contact.
Exemple : force musculaire, tension du fil, réaction d’un support
- Les forces à distance : elles manifestent leurs actions à distance.
Exemple : le poids d’un corps, la force magnétique, la force électrique, etc.
Pour certaines forces, on peut considérer que l’action s’exerce en un seul point, appelé point d’application : ce sont les forces localisées. Par contre, pour les autres forces, l’action est répandue en plusieurs points : ce sont des forces reparties.
3. Les caractéristiques d’une force
- Point d’application : c’est l’endroit où s’exerce l’action.
- Droite d’action (ligne d’action) : c’est la direction selon laquelle la force agit.
- Sens : c’est le sens du déplacement que cette force a tendance à produire.
- Intensité (norme) : c’est la grandeur de la force.
Son unité dans le S.I est le newton (N) et son appareil de mesure est le dynamomètre.
4. Représentation vectorielle d’une force
Une force est une grandeur vectorielle, car ayant les mêmes caractéristiques qu’un vecteur.
II. Équilibre d’un solide soumis à deux forces
1. Définition de l’équilibre
Un corps est en équilibre lorsqu’il est au repos par rapport à un repère choisi
2. Les conditions d’équilibre :
Un objet soumis à l’action de deux forces est en équilibre si les deux forces ont : même intensité ; même droite d’action et des sens opposés. On dit que les deux forces sont directement opposées.
Remarque :
Un solide soumis à deux forces $\overrightarrow{F_1}$ et $\overrightarrow{F_2}$ est en équilibre si $\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}=\overrightarrow{0}$
Exemple : solide suspendu à un fil.
Condition d’équilibre :
$\left\{\begin{array}{c}\vec{P}+\vec{T}=\overrightarrow{0} \\ \vec{P}=-\vec{T} \\ P=T\end{array}\right.$
III. Principe de l’action et de la réaction
Énonce : Lorsqu’un corps $(A)$ exerce sur un corps $(B)$ une force $\overrightarrow{F_A}$ (action), alors le corps $B$ exerce sur le corps $A$ une force $\overrightarrow{F_B}$ (réaction) tel que : $\overrightarrow{F_A}+\overrightarrow{ F _B}=\overrightarrow{0}$. Les deux forces $\overrightarrow{F_A}$ et $\overrightarrow{F_B}$ sont des forces d’actions réciproques, elles sont donc directement opposées.