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Le poids -Équilibre d'un corps soumis à deux forces

Exercices sur le chapitre

exerce aussi des forces et modifie la vitesse d'un objet !......

sommaire
1. Le Poids et la gravitation
2. Le Poids d'un corps
2.1 définition 2.2 exemple
3. relation masse - Poids
4. Équilibre d'un corps soumis à deux forces
4.1 les conditions de l'équilibre

 

1. Le Poids et la gravitation: informations sur l'astéroïde Eros

Isaac Newton (1642 - 1727) a émis l'idée que tous les corps s'attirent... c'est la gravitation universelle. Cette attraction est due à la masse des corps et elle change selon la distance séparant les corps. Elle n'est sensible que si l'un des corps est massif.

c'est le cas du Soleil, des planètes dont la Terre et de leurs satellites.

La force appelée Poids est liée à la force de gravitation exercée par la planète Terre sur tous les corps avoisinants proches ou lointains.

2. Le Poids d'un corps :

2.1 définition

mise en mouvement modification du mouvement déformation

Le Poids est une action capable de mettre en mouvement un objet, de modifier le mouvement de cet objet ou de le déformer.

soit direction: verticale du lieu donnée par le fil à plomb

sens: vers le centre de la Terre

valeur: Pcorps en newtons; mesurée à l'aide d'un dynamomètre

        et point d'application: centre de gravité G (centre de symétrie pour les corps homogènes) .Pour les autres corps voir maquette.vers détermination expérimentale de G

2.2 exemple:

direction: verticale du lieu

sens: vers le bas

valeur: Pballon = 2N

    et point d'application: centre de gravité G (centre du ballon) . échelle: 1cm pour 1N

longueur du segment: 2cm

3. relation masse - Poids :

La masse représente la quantité de matière d'un corps. La masse est indépendante du lieu où l'on se trouve (elle est la même sur la Terre, la Lune, Mars ...). Elle se mesure à l'aide d'une balance dont l'unité est le kilogramme (kg).

En un lieu donné , le poids d'un objet est proportionnel à sa masse selon la relation:

P = m x g

  • P : poids du corps (force exercée par la Terre) en newtons (N)
  • m: masse du corps attiré par la Terre en kilogramme (kg)
  • g: valeur de l'intensité de pesanteur en newton par kilogramme (N/kg)
les deux autres relations déduites de cette relation par le produit en croix mathématique sont: et
  1. En moyenne en France on prendra: g= 9,81 N/kg ou N.kg-1 
  2. si vous voulez connaître celui de votre lieu d'habitation selon les sources du BRGM (bureau géologique de France):
représentation du système solaire
  Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne
g (N.kg-1) 3,78 8,60 9,81 3,72 22,9 9,05

attention!

  1. ne pas confondre la grandeur physique g (valeur de l'intensité de pesanteur) avec l 'unité gramme dont le symbole est aussi g !.
  2. Certaines 'balances pèse-personnes' ne sont pas des balances car le principe est la déformation d'un ressort, ce sont donc des dynamomètres qui devraient être gradués en newtons! Avec un tel appareil les valeurs indiquées sont fausses car elles dépendent de g!...

4. Équilibre d'un corps soumis à deux forces :

4.1 les conditions de l'équilibre:

Si un crayon est posé sur la table
direction: verticale du lieu

sens: vers le bas

valeur: Pcrayon = 1 N

et point d'application: centre de gravité G (centre du crayon)

  direction: verticale du lieu

sens: vers le haut

valeur: Ftable->crayon = 1 N (même valeur que celle du poids)

et point d'application: centre de la surface de contact (c'est une force répartie)

          échelle: 1cm pour 0,5N

longueur des segments: 2cm

Pour qu'un objet soumis à deux forces soit en équilibre, il faut que les deux forces

 

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