Forces et variation du mouvement | Physique-Chimie | Première spécialité
Dernière mise à jour : 16 juin 2026
Une caisse de masse \(m=15\) kg est posée, immobile, sur le plateau horizontal d'un camion à l'arrêt.
1. Calcule la valeur du poids de la caisse. (2 pts)
2. Cite les caractéristiques du vecteur poids (direction, sens). (2 pts)
3. Nomme les deux forces qui s'exercent sur la caisse et indique, en justifiant par le principe d'inertie, la relation entre leurs valeurs. (4 pts)
1. \(P=m\,g=15\times 9{,}8 = 147\) N.
2. Direction verticale, sens vers le bas, point d'application au centre de la caisse.
3. Le poids \(\vec{P}\) (vers le bas) et la réaction du support \(\vec{R}\) (vers le haut). La caisse est immobile → \(\sum\vec{F}=\vec{0}\) (principe d'inertie), donc \(R = P = 147\) N.
Un cycliste roule vers la droite sur une route droite. Pour chaque situation, indique le sens de la somme des forces \(\sum\vec{F}\), le sens de \(\Delta\vec{v}\), et comment évolue la vitesse.
1. Il roule à vitesse constante (le pédalage compense les frottements). (3 pts)
2. Il freine fortement. (3 pts)
3. Il descend une côte en roue libre et prend de la vitesse. (2 pts)
1. \(\sum\vec{F}=\vec{0}\) : les forces se compensent ; \(\Delta\vec{v}=\vec{0}\) ; vitesse constante (mouvement rectiligne uniforme).
2. La force de frottement domine, dirigée vers la gauche : \(\sum\vec{F}\) vers la gauche, \(\Delta\vec{v}\) vers la gauche (opposée au mouvement) ; la vitesse diminue.
3. \(\sum\vec{F}\) est dirigée vers l'avant (dans le sens du mouvement) ; \(\Delta\vec{v}\) vers l'avant ; la vitesse augmente.
Une bille attachée à un fil tourne à vitesse constante (en valeur) sur un cercle horizontal.
1. Le mouvement est-il rectiligne uniforme au sens du principe d'inertie ? Justifie. (2 pts)
2. Dans quel sens pointe la somme des forces ? Quelle force la produit ? (2 pts)
1. Non : la direction du vecteur vitesse change en permanence, donc le vecteur vitesse n'est pas constant. \(\sum\vec{F}\neq\vec{0}\), ce n'est pas une situation d'inertie.
2. \(\Delta\vec{v}\) (et donc \(\sum\vec{F}\)) est dirigée vers le centre du cercle. C'est la tension \(\vec{T}\) du fil qui produit cette force.