Mouvements et Forces
Niveau
3eme
Sous-categorie
forces-mouvements
Programme officiel
Cycle 4 - Mouvements et interactions
Prerequis
Definition
Un mouvement se decrit par une trajectoire et une vitesse. Une force est une action mecanique capable de modifier le mouvement d'un objet ou de le deformer. La relation force-mouvement est decrite par les lois de Newton.
A retenir
- •La vitesse se calcule avec v = d/t (distance divisee par temps)
- •Le poids P = m × g (environ 10 N par kg sur Terre)
- •Forces compensees = mouvement rectiligne uniforme ou repos
- •Forces non compensees = changement de vitesse ou de direction
Quand les forces sont compensees, le mouvement est :
Exemple resolu pas a pas
ENONCE (style brevet)
Un cycliste parcourt 36 km en 1h30. Calculer sa vitesse moyenne en km/h puis en m/s.
SOLUTION
Convertir le temps : 1h30 = 1,5 h
Calculer la vitesse en km/h : v = d/t = 36/1,5 = 24 km/h
Convertir en m/s : v = 24/3,6 ≈ 6,7 m/s
Une voiture roule a 90 km/h. Quelle est sa vitesse en m/s ?
Pieges classiques au brevet
Piege 1
Confondre masse et poids
Je pese 60 newtons
La masse (kg) est une quantite de matiere, le poids (N) est une force due a la gravite.
Ma masse est 60 kg, mon poids est P = 60 × 10 = 600 N
Piege 2
Oublier de convertir les unites de temps
36 km en 1h30 → v = 36/1,30 = 27,7 km/h
Pour v en m/s, le temps doit etre en secondes. Pour v en km/h, le temps en heures.
1h30 = 1,5 h → v = 36/1,5 = 24 km/h
Piege 3
Penser que vitesse constante = pas de force
La voiture roule a vitesse constante, il n'y a pas de force
Vitesse constante (rectiligne uniforme) = forces COMPENSEES, pas forcément nulles.
La force du moteur compense les frottements, les forces s'annulent
Piege 4
Se tromper dans le sens des forces
Les frottements poussent la voiture
Le poids est TOUJOURS vers le bas. Les frottements s'opposent TOUJOURS au mouvement.
Les frottements freinent la voiture (sens oppose au deplacement)
Comment analyser un probleme de forces ?
Quand utiliser cette methode ?
Quand l'enonce parle de mouvement, vitesse, forces, equilibre, poids.
Identifier le systeme etudie
Quel objet etudie-t-on ? Quelles sont les forces qui s'exercent sur lui ?
Faire le bilan des forces
Lister toutes les forces : poids (toujours), reaction du support, frottements, tension...
Analyser l'equilibre
L'objet est immobile ou en MRU ? → Forces compensees. Il accelere ? → Forces non compensees.
Appliquer les formules
v = d/t pour la vitesse, P = mg pour le poids. Convertir les unites !
