Qu’est-ce qu’une force ?

En physique, le mot force ne désigne pas toujours la même chose que dans le langage courant.

On dit par exemple souvent qu’une personne a de la force... Mais en physique, une force représente une action qui s’exerce sur un objet, on dira donc plutôt qu’une personne exerce une force sur un objet.

Une force peut s’exercer à distance ou par contact. Elle s’exprime dans une nouvelle unité : le newton (N).

Exemples :

Exemples de forces.

Modélisation d’une force

Représentation d’une force.Lorsqu’on modélise une action mécanique par une force (modéliser signifie simplifier pour mieux expliquer), on retient 4 caractéristiques :

  • un point d’application, c’est l’endroit de l’objet où la force s’exerce (par exemple le centre de l’objet) ;
  • une direction qui définit la droite d’action (par exemple verticale ou horizontale) ;
  • un sens (par exemple vers le haut, le bas, la gauche, la droite...) ;
  • une valeur qu’on appelle aussi intensité et qui s’exprime en newtons (symbole N).

Sur un schéma, on peut représenter une force par une flèche.

Diagramme objet-interaction (DOI)

Lorsqu’on étudie un objet en physique, on fait la liste de toutes les forces qui s’appliquent à l’objet en traçant un diagramme objet-interaction (DOI).

Diagramme objet interaction.

Sur l’exemple ci-dessus, la flèche en pointillés sur le DOI indique une interaction à distance entre le ballon et la Terre (il s’agit du poids du ballon). Les flèches pleines indiquent une interaction par contact avec l’air et une interaction par contact avec le sol (qui empêche le ballon de s’enfoncer dans le sol).

Exercices

Faciles : exercices 1, 2, 6, 7 et 8 pages 138 à 139.
Moyens : exercices 9, 10, 15 et 16 pages 139 à 141.
Difficiles : exercices 21, 27, 28 et 32 pages 142 à 144.