REVIZ.fr – Interactions entre objets

Niveau : première
Matière : physique (mouvements)

Il y a interaction lorsqu’une action réciproque s’exerce entre deux objets.
Toutes les forces sont des forces d’interactions : à chaque force, on doit en associer une autre.

Interactions à distance

On distingue les interactions :

  • magnétiques (aimant/aimant, …)
  • électriques ou électrostatiques (des pendules électriques qui s’attirent ou se repoussent…)
  • gravitationnelles (un corps A et un corps B s’attirent mutuellement)

Interactions de contact

Les interactions de contact comprennent :

  • les forces de contact entre deux solides
  • les forces de contact entre un fluide et un solide

Lorsqu’un corps A exerce sur un corps B une action mécanique caractérisée par une force A B, le corps B exerce sur le corps A une action mécanique caractérisée par une force B A telle que :

B A = – A B

Les deux forces ont la même ligne d’action : on dit qu’elles sont directement opposées.

Application

Ce principe est valable pour des solides en contact ou éloignés, en mouvement ou non.
Ce principe s’applique également pour les forces réparties.

Avant d’étudier un système, on doit d’abord le définir, l’isoler du milieu extérieur.
Ensuite, on liste les forces qui s’exercent sur ce sytème :

  • intérieures : les forces intérieures s’annulent 2 à 2 ; ce n’est pas la peine de les étudier
  • extérieures : ce sont les forces que le milieu extérieur exerce (poids, réaction … )

Lorsque le solide est en équilibre, la somme des forces exercées sur lui est nulle.

Mesure de la valeur du poids d’un solide avec un dynamomètre

Le solide dont on souhaite mesurer le poids est placé au bout du dynamomètre (ressort).
Sous l’action du poids du solide, le ressort s’allonge, proportionnellement à la force subie. On a la relation :

P = T = F1 = F2

Le dynamomètre mesure la valeur des forces qui s’exercent sur lui (F1 = F2) et donc P.

Tension d’un fil

Une balle est placée au bout d’un fil de masse (et donc de poids) négligeable.
Lorsque le fil est tendu, on est à l’équilibre.

Par définition, la tension d’un fil tendu de masse négligeable est égale à la valeur commune T = T1 = T2 des forces que le fil exerce sur les objets liés à ses extrémités.

Réaction d’un support


Le solide est en équilibre sur la pente (il ne bouge pas) : cela signifie que la somme des forces extérieures qui s’exercent sur lui est nulle.

+ =

La réaction du sol est composée de :

  • T : frottements qui s’opposent au glissement
  • N (perpendiculaire au plan incliné), qui empèche le solide de s’enfoncer dans le sol

Si il n’y a pas de frottements, T = .
Cela implique que N + : le solide ne peut pas être en équilibre car N ne peut pas compenser seul l’action du poids.

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