Les forces

À propos de ce cours

Une force est un vecteur : sa direction compte donc. Deux personnes qui tirent un chariot dans le même sens avec 30 N et 20 N donnent une force totale de 50 N ; en sens opposés, elles donnent 30 − 20 = 10 N vers la plus forte. Lorsque des forces perpendiculaires se combinent, tu les additionnes comme les côtés d'un triangle rectangle : 3 N vers l'est et 4 N vers le nord donnent 5 N vers le nord-est.

Les six unités présentent ce qu'est une force, les trois lois de Newton, le frottement, la gravité et le poids, le pendule et un premier aperçu du travail et de l'énergie. Newton énonça les trois lois dans ses Principia de 1687. Les deux forces de la troisième loi agissent sur des objets différents : elles ne s'annulent donc jamais l'une l'autre. Un cheval et une charrette avancent tout de même, car l'accélération du cheval dépend de toutes les forces exercées sur lui, notamment la poussée du sol sur ses sabots. Le frottement dépend peu de l'aire de contact : une brique glisse avec à peu près le même frottement à plat ou sur sa face étroite. Une personne de 70 kg pèse environ 687 N sur Terre, 260 N sur Mars et 113 N sur la Lune, avec la même masse partout.

Le laboratoire du mouvement fait osciller un pendule sur Terre, sur la Lune ou sur Mars et compare sa période à la formule. OpenStax donne T = 2π√(L ÷ g), où la masse du poids n'apparaît pas : un pendule lourd et un léger de même longueur oscillent donc ensemble. Sur Terre, un pendule de 1.00 m a T ≈ 2.006 s. Tu peux utiliser l'idée à l'envers : un pendule de 75.000 cm avec une période de 1.7357 s donne g ≈ 9.828 m/s².