Notion de force

1) Notion de force

La force est un vecteur qui permet de modéliser une action mécanique (elle résume ses principales caractéristiques).

Elle est représentée par un segment fléché, appelé vecteur force noté : \overrightarrow{F} ; \overrightarrow{T} ; \overrightarrow{R} ; \overrightarrow{P} …

\overrightarrow{F}_{\frac{A}{B}}

2) Caractéristiques d’une force

2-1. Le point d’application

Le point d’application est le point ou s’exerce la force. Il correspond :

• Au point de contact si la force de contact est localisée.
• Au centre de la surface de contact si la force de contact est répartie.
• Au centre de gravité du corps s’il s’agit d’une force à distance.

Exemple :

• Le câble exerce une force de contact localisé sur la caisse : son point d’application est le point A.
• Le sol exerce une force de contact réparti sur la caisse : son point d’application est le point I.
• La Terre applique une force à distance sur la boîte : son point d’application est le point G.

2-2. La droite d’action (la direction)

La droite d’action est une droite qui a la même direction de l’effet de l’action et qui passe par le point d’application. (verticale, horizontale …).

Exemple :

Dans le schéma précédent, la droite d’action est la droite horizontale passant par le point A.

2-3. Le sens

Le sens est celui de l’effet de l’action modélisée. (De … vers …).

Exemple :

Dans le schéma précédent, le sens de la force est de A vers la droite.

2-4. L’intensité

L’intensité est une grandeur physique symbolisée par F ; P ; T ; R … Son unité est le Newton, de symbole N.

Elle se mesure à l’aide du dynamomètre.

3) Représentation d’une force

Sur un schéma, on représente une force par un vecteur dont :

• L’origine est le point d’application de la force.
• La direction et le sens sont ceux de la force.
• La longueur est proportionnelle à l’intensité de la force (selon une échelle choisie de type 1 \; cm\; ↔ \; 5 \; N).

Application

Le schéma ci-contre représente une boite suspendue à un dynamomètre.

1. 1. Déterminer les caractéristiques de la force exercée par le dynamomètre sur la boite.
      

      Point d’application	…
      Ligne d’action	…
      Sens	…
      Intensité de la force	…

   2. Représenter cette force avec l’échelle : 1 \; cm → \; 5 \; N