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Force

« Force » expliqué aux enfants par Vikidia, l’encyclopédie junior
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Pousser le mur d'une certaine force fait que cette personne est poussée par le mur.

Une force est, en physique, ce qui permet de déplacer un objet (de modifier sa trajectoire), ou bien de le déformer si celui-ci est déformable.

La force est une grandeur physique, elle correspond à l'action d'appuyer, pousser, tirer, même sans mouvement (une personne ou un objet appuyé sur un mur...).

Unités[modifier | modifier le wikicode]

La force se mesure grâce à des unités de mesure :

L'unité d'énergie du Système international d'unités (ou SI) est le newton (sans majuscule) dont le symbole est N.

Le newton a été défini comme la force qui permet de communiquer à une masse de 1 kilogramme une augmentation de vitesse de 1 mètre par seconde chaque seconde, c'est-à-dire une force capable de communiquer à une masse de 1 kilogramme une accélération de 1 (mètre par seconde) par seconde. Le nom de l'unité est choisi en hommage à Isaac Newton, qui a décrit les lois du mouvement de Newton.

Il existe peu d'autres unités de force, on note le kilogramme-force.

Qu'est-ce qu'une force[modifier | modifier le wikicode]

La remontée de bateaux sur le Rhône tirés par des chevaux (halage (wp)) tableau d'Alexandre Dubuisson en 1843.

C'est Isaac Newton qui au 17e siècle donne la définition de la force. Une force se définie par un vecteur. Donc, quatre éléments définissent une force :

  1. sa direction dans l'espace
  2. son sens, droite à gauche, de bas en haut, ...
  3. son intensité, c'est-à-dire la grandeur de la force
  4. son point d'application, c’est-à-dire l'endroit où la force s'applique sur un solide quelconque

Exemples[modifier | modifier le wikicode]

On tire un objet avec une corde[modifier | modifier le wikicode]

Lorsqu'on tire sur un objet avec une corde, on exerce une force : dont la direction et le sens sont ceux avec lesquels on tire, d'une intensité égale à la quantité d'effort qu'on fournit et dont le point d'application est l'endroit où la corde est attachée à l'objet (les physiciens disent le solide).

Pesanteur[modifier | modifier le wikicode]

La gravité de la Terre exerce une force appelée pesanteur sur chaque objet qui possède une masse :

  • direction : sur la ligne qui relie le centre de la Terre et le centre de l'objet, donc verticale en chaque point du globe
  • sens : depuis l'objet vers le centre de la terre (donc en Australie, les gens ont aussi les pieds sur Terre)
  • intensité : proportionnelle à la masse de l'objet divisée par la distance au centre de la Terre au carré. Pour une masse de 1 kilogramme, la force exercée par la Terre est de 9,8 N, soit environ 10 N. On appelle cette valeur le poids et est donc mesurée en Newton. Comme le poids est égal à la masse multipliée par dix, les gens donnent souvent un poids en unité de masse, ce qui n'est pas très correct, mais facile à rectifier. Cette valeur de 10 signifie qu'un objet de 1 kilogramme verra sa vitesse augmenter de 10 mètres par seconde chaque seconde, ce qui est beaucoup. Sur la Lune, la pesanteur est environ 6 fois plus petite que sur la Terre.

Plusieurs forces[modifier | modifier le wikicode]

La rencontre des forces de deux cordes et de celle d'un crochet, chacune dans une direction différente.

Que se passe-t-il lorsqu'il y a plusieurs forces ?

Les forces s'additionnent comme des vecteurs, par somme vectorielle. Plusieurs forces différentes sur un objet donnent alors la force résultante.

Soit l'objet change de vitesse (il tombe ou accélère...) soit il ne change pas de vitesse, ce qui veut dire que la somme des forces qu'il subit est égale à zéro, les forces s'annulent.

Relation aux unités standards internationales[modifier | modifier le wikicode]

Dans une équation aux dimensions, une force est équivalente à [M].[L].[s]−2. Autrement dit, un newton équivaut à un kilogramme-mètre par seconde au carré.

Références[modifier | modifier le wikicode]

Les articles suivants de Wikipédia ont été consultés le 4 octobre 2007 pour l'élaboration de celui-ci :

Pour pratiquer[modifier | modifier le wikicode]

Jouer avec des forces - labosim.net

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