02 - Statique Flashcards
La force est une grandeur … définie par :
- Grandeur vectorielle
- Sa direction, son sens, son pt d’application et sa norme
Tension d’un ressort
T = k|∆ℓ| = k|ℓ - ℓ0|
∆ℓ : dilatation/compression du ressort
ℓ0 : longueur du ressort à vide
k : coefficient de raideur (N.m<span>-1</span>)
Poussée d’archimède :
Force particulière que subit un corps plongé en … ou en … dans un fluide (…) soumis à un champ de gravité
1) Caractéristiques
2) Préciser la norme
3) Schéma
- En tout / en partie
- Liquide ou gaz
- →πA=- ρ0 Vim→g
- Centre d’inertie / verticale / vers le haut / πA = ρ0 Vim g
- ρ0 : masse volumique du fluide
- Vim: volume du fluide déplacé
- ρ0 Vim : masse de fluide déplacé
Réaction sur un support incliné : condition d’équilibre ?
- Condition d’équilibre : Σ →fext = →0 soit →R + →P = →0
Or →R = →RN + →f donc →P + →RN + →f = →0
- En projetant cette relation sur (Ox) :
- mg.sinα + f = 0 soit f = mg.sinα
- En projetant sur (Oy) :
- mg.cosα + RN = 0 soit RN = mg.cosα
- D’où tanα = sinα/cosα = mg.sinα / mg.cosα = f/RN
Réaction sur un support incliné : méthode du triangle des forces
- La relation →P + →RN + →f = →0 se traduit géométriquement par le triangle rectangle des forces
- Par considération trigonométrique dans le triangle rectangle formé par les 3 vecteurs, on retrouve :
tanα = f/RN
cosα = RN/mg
sinα = f/mg
Constante de gravitation G
G = 6,67.10-11 ≈ 20/3.10-11 m3.kg-1.s-2
Force gravitationnelle
2 corps A et B exercent l’un sur l’autre des forces d’attraction opposées et dirigées suivant la droite (AB) de valeur proportionnelle aux masses et inversement proportionnelle au carré de leur distance r
1) Donner la force d’attraction de A sur B
2) En déduire la norme
1) →FA/B = - →FB/A = - G mAmB/r².→u
2) F = FA/B = FB/A = G MAMB/AB²
Condition d’application de la loi de gravitation universelle :
S’applique au corps à répartition … comme les planètes
Sphérique de masse
Force électrique de Coulomb
2 charges électriques ponctuelles immobiles placées en A et B exercent l’une sur l’autre une force de valeur proportionnelle aux charges et inversement proportionnelle au carré de leur distance r
1) Donner la force électrique qu’exerce A sur B
2) En déduire la norme
1) →FA/B= - →FB/A= KqAqB/ AB².→uAB
2) F = FA/B= FB/A = K |qAqB| / AB²
or K = 1 / 4πε0où ε0 est la permittivité diélectrique du vide
Force électrique de Coulomb
Cas où les charges électiques sont de mêmes signes
qAqB > 0 : →FA/B et →FB/A sont des forces répulsives car qA et qB sont de même signe
Force électrique de Coulomb
Cas où les charges électiques sont de signe contraire
qAqB < 0 : →FA/B et →FB/A sont des forces attractives car qA et qB sont de signe contraire
Force de frottement
La force de frottement est la force qui s’… au mouvement d’objets en … Le frottement agit toujours dans la direction … à la direction du mouvement.
- oppose
- contact
- opposée
Conditions d’équilibre
- Un système physique soumis à des forces est en équilibre statique si l’ensemble des forces vérifie …
- Si le solide est en mouvement de translation, cette condition est à la fois … et … pour qu’il soit en équilibre
- Si le solide est en mouvement de rotation, cette condition est seulement … mais pas … pour qu’il soit en équilibre
- Σf⃗ext = 0⃗
- nécessaire / suffisante
- nécessaire / suffisante
Interactions fondamentales
Citez-les
Intéraction gravitationnelle, électromagnétique, forte, faible
Interaction gravitationnelle
- Interaction la plus … des 4 interactions fondamentales.
- Force toujours … qui agit sur … mais avec une intensité extrêmement …
- S’exerce entre tout corps possédant une …
- Portée … mais son influence diminue quand la distance entre les corps …
- Effets perceptibles que lorsque des objets … sont en jeu (objets astronomiques).
- A l’échelle astronomique, l’interaction gravitationnelle est l’interaction …
- Faible
- Attractive
- Toute forme d’énergie
- Faible
- Masse
- Infinie
- Diminue
- Massifs
- Dominante
Interaction électromagnétique
- Force … ou … qui agit sur les objets ayant une …
- 2 objets de même charge se … (force électrostatique répulsive)
- 2 objets de charges opposées se… (force électrostatique attractive)
- Répulsive / attractive / charge électrique
- Se repoussent
- S’attirent
Interaction forte
- Permet la cohésion des … en liant protons et neutrons entre eux au …
- Les noyaux ne pourraient pas être … et seraient … sous l’effet de la répulsion électrosatiques des protons entre eux puisqu’ils possèdent la même …
- Portée très … de l’ordre de … n’agit pas en dehors du … Dépend du rapport entre le nb de … et …
- Responsable des …, des … des étoiles et donc du soleil.
- Noyaux atomiques / au sein de ce noyau
- Stables / dissociés
- Charge électrique
- Courte / 2.10^-15 m / noyau
- Protons et neutrons
- Réactions nucléaires / sources d’énergie
Interaction faible
- Comme l’interaction forte, elle n’est à prendre en compte que dans les …
- Sa portée est inférieure à …
- Plus faible que l’… , elle agit sur toutes les …
- C’est la seule force à laquelle sont sensibles les …
- Elle peut être … en maintenant associés proton et électron
- Elle peut être … lors de la transmutation d’un neutron en proton au sein d’un noyau
- Noyaux
- 10-17 m
- Interaction forte / particules
- Neutrinos
- Attractive et répulsive
Synthèse : Donner pour chaque cas la force d’interaction dominante et sa nature (attractive ou répulsive)
- Galaxie : 1023
- Système solaire : 1013
- Terre : 107
- Homme : 100
- Molécule : 10-9
- Atome : 10-10
- Noyau
- Nucléon
- Galaxie : 1023 - Gravitationnelle - Attractive
- Système solaire : 1013 - Gravitationnelle - Attractive
- Terre : 107- Gravitationnelle - Attractive
- Homme : 100 - Electromagnétique - Attractive / Répulsive
- Molécule : 10-9 - Electromagnétique - Attractive / Répulsive
- Atome : 10-10 - Electromagnétique - Attractive / Répulsive
- Noyau : Forte - Attractive
- Nucléon : Forte / Faible - Attractive
Electron :
Donner la charge et le poids
-1,6.10-19 c
9,1.10-31 kg
Proton :
Donner la charge et le poids
+ 1,6.10-19c
1,67.10-27kg
Neutron :
Donner la charge et le poids
0 c
1,67.10-27kg
Constante K
9.109 N.m2.C-2
Les forces de frottement dépendent de la … en contact, ainsi que de la …, de la … et de la … de l’objet en mouvement.
- Nature des matériaux
- Dimension / forme / vitesse
Il existe divers types de frottement.
─ Le frottement statique : c’est la force qui empêche un objet … de se mettre en mouvement.
─ Le frottement cinétique : c’est la force qui … un objet en mouvement.
─ La résistance de l’air : c’est la force qui … le mouvement d’un objet dans les airs; elle devient notable à …
- Immobile
- Ralentit
- Ralentit / vitesse élevée
- L’interaction électromagnétique explique la cohésion des … en liant le … des atomes, les électrons et les molécules.
- Responsable des … et des phénomènes de la …
- Interaction dominante de l’échelle … à l’échelle …
- N’agit qu’entre objets portant une …
- Portée … mais son influence diminue quand la distance entre les charges …
- Atomes / noyau
- Réactions chimiques / vie quotidienne
- Atomique / humaine
- Charge électrique
- Infinie / augmente
