Forces et Mouvements Flashcards
Comment calcule-t-on un vecteur-vitesse instantanée au point M8 à la date t8 ?
v⃗ 8 = M7M9⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ / (2 × ∆t)
Cette expression utilise les positions successives Mi du centre de gravité d’un objet en mouvement.
Quelle est la formule du vecteur variation de vitesse moyenne au point M8 ?
∆v8⃗⃗⃗⃗⃗⃗= v9⃗ − v 8
Ce vecteur représente la différence entre la vitesse à un instant t9 et celle à t8.
Quelles sont les options possibles lorsqu’une force est exercée sur un objet ?
- être mis en mouvement
- être freiné voire arrêté
- voir sa trajectoire modifiée
- être déformé
Ces effets dépendent de la nature de la force appliquée.
Qu’est-ce que le principe de l’inertie ou 1ère loi de Newton ?
Un point est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme si les forces qui s’exercent sur lui se compensent.
Cela signifie que si aucune force n’agit ou si les forces se compensent, le mouvement est constant.
Comment peut-on exprimer le principe de l’inertie en termes de forces et de variations de vitesse ?
Σ F = 0 ⇔ Δ v = 0
Cela signifie que la somme des forces est nulle si le vecteur variation de vitesse est également nul.
Que signifie un vecteur vitesse constant ?
Il garde la même direction, le même sens et la même norme.
Cela implique qu’il n’y a pas de changement dans la vitesse de l’objet.
Que se passe-t-il si la somme des vecteurs force n’est pas nulle ?
Le vecteur variation vitesse n’est plus égal au vecteur nul.
Cela entraîne une variation de la vitesse en direction, sens et/ou norme.
Qu’est-ce qu’un référentiel galiléen ?
Un référentiel est dit galiléen si le principe d’inertie est vérifié dans celui-ci.
Quelles sont les caractéristiques d’un référentiel ?
Un référentiel est associé à un repère orthonormé dont l’origine est confondue avec le centre de gravité de l’objet et les 3 axes sont dirigés vers 3 étoiles suffisamment éloignées pour être supposées fixes.
Quelles conditions doivent être remplies pour qu’un référentiel soit supposé galiléen ?
L’expérience doit se réaliser sur une durée faible devant la durée du mouvement de ce référentiel.
Pourquoi le référentiel terrestre n’est-il galiléen que sur une courte durée ?
La trajectoire d’un point situé à la surface du sol est circulaire. Si la durée est faible, alors l’arc de cercle pourra être confondu avec un segment de droite.
Quelle est la relation entre la variation de vitesse et la somme des forces dans un référentiel galiléen ?
La relation est donnée par Σ F = P + R + f + F = 0, ce qui implique Δ v = 0 lorsque la voiture est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.
Que se passe-t-il lorsque la vitesse de la voiture augmente ?
La force qui varie est F, et le vecteur sera plus long.
Quelles sont les caractéristiques de la somme des forces lorsque la voiture accélère ?
Les caractéristiques sont : point d’application au centre de gravité du système, direction horizontale, sens de la gauche vers la droite, et norme : Σ F = R − P + F − f.
Quelle est la relation entre les directions et sens de Σ F et de ∆v⃗ 2 ?
Les 2 vecteurs auront la même direction et le même sens.
Quelle force varie lorsque la vitesse diminue ?
La force qui varie est F. Le vecteur sera plus court.
Quelles sont les caractéristiques de Σ F ?
• Point d’application : le centre de gravité du système étudié
• Direction : horizontale
• Sens : de la droite vers la gauche
• Norme : Σ F = R − P + F − f ou R = P => Σ F = f − F
Quelle est la relation entre Σ F et ∆v⃗ 2 ?
On constate que ∆v⃗ 2 et Σ F ont dans tous les cas même direction et même sens.
Quelle relation existe entre Σ F et delta v/∆t ?
Après divers calculs, on constate que Σ F et ∆⃗⃗v/∆t sont proportionnels => Σ F = k × ∆vi.
Que représente le coefficient k ?
k est la masse du véhicule.
Quelle est la 2ème loi de Newton ?
Σ F = m × ∆vi/∆t avec : m la masse du système en kg, ∆v la variation de vitesse de m.s-1, ∆t la durée en s, ΣF somme des forces en N.
Qu’est-ce qu’un système en chute libre ?
Un système est dit en chute libre s’il ne subit qu’une seule force : son poids P.
Comment se résume la 2ème loi de Newton en chute libre ?
Σ F = m × ∆vi/∆t => P = m × ∆vi/∆t = m × g soit g = ∆vi/∆t.
