Forces et variation du mouvement | Physique-Chimie | Première spécialité
Dernière mise à jour : 16 juin 2026
Un colis a une masse \(m=4{,}0\) kg. On prend \(g=9{,}8\) N/kg.
1. Calcule la valeur de son poids. 2. Donne la direction et le sens du vecteur \(\vec{P}\).
1. \(P=m\,g=4{,}0\times 9{,}8 = 39{,}2\) N. 2. Direction verticale, sens vers le bas.
Un livre est posé, immobile, sur une table horizontale.
1. Nomme les deux forces qui s'exercent sur le livre. 2. Que peut-on dire de la somme de ces forces ? Justifie avec le principe d'inertie.
1. Le poids \(\vec{P}\) (vers le bas) et la réaction du support \(\vec{R}\) (vers le haut). 2. Le livre est immobile : d'après le principe d'inertie, les forces se compensent, \(\sum\vec{F}=\vec{0}\). Donc \(\vec{P}\) et \(\vec{R}\) ont la même valeur et des sens opposés.
Indique si chaque affirmation est vraie ou fausse, en justifiant.
a. Un objet en mouvement rectiligne uniforme subit forcément une force motrice.
b. Si les forces se compensent, un objet en mouvement peut continuer à vitesse constante.
a. Faux : en mouvement rectiligne uniforme, \(\sum\vec{F}=\vec{0}\) ; aucune force motrice résultante n'est nécessaire. b. Vrai : c'est précisément le principe d'inertie (forces compensées → vitesse constante).
On lâche une balle sans vitesse initiale ; on néglige les frottements de l'air.
1. Quelle est la seule force en jeu ? 2. La somme des forces est-elle nulle ? 3. Dans quel sens pointe \(\Delta\vec{v}\) ? Le mouvement accélère-t-il ou ralentit-il ?
1. Le poids \(\vec{P}\), vertical vers le bas. 2. Non, \(\sum\vec{F}=\vec{P}\neq\vec{0}\). 3. \(\Delta\vec{v}\) a même direction et même sens que \(\vec{P}\) : vers le bas → la balle accélère.
Une voiture roule vers la droite et freine. La force de frottement vaut 3000 N, dirigée vers la gauche ; on étudie le mouvement horizontal.
1. Dans quel sens pointe la somme des forces horizontales ? 2. Dans quel sens est \(\Delta\vec{v}\) par rapport au mouvement ? 3. Conclus sur l'évolution de la vitesse.
1. Vers la gauche (sens de la force de frottement, opposé au mouvement). 2. \(\Delta\vec{v}\) a le même sens que \(\sum\vec{F}\) : vers la gauche, donc opposé au mouvement. 3. La vitesse diminue : la voiture ralentit puis s'arrête.
Un parachutiste de masse \(m=80\) kg saute d'un avion (\(g=9{,}8\) N/kg). On distingue deux phases.
1. Calcule son poids. 2. Au début de la chute (parachute fermé, frottements faibles), compare la somme des forces à \(\vec{0}\) et indique comment varie la vitesse. 3. Une fois le parachute ouvert, il descend à vitesse constante (vitesse limite). Déduis-en la valeur de la force de frottement de l'air. 4. Quel principe physique utilises-tu à la question 3 ?
1. \(P=80\times 9{,}8 = 784\) N, vertical vers le bas.
2. \(\sum\vec{F}\approx\vec{P}\neq\vec{0}\), dirigée vers le bas : \(\Delta\vec{v}\) est vers le bas, la vitesse augmente (le parachutiste accélère).
3. À vitesse constante, \(\sum\vec{F}=\vec{0}\) : le frottement \(\vec{f}\) compense le poids. Donc \(f = P = 784\) N, dirigée vers le haut.
4. Le principe d'inertie (1re loi de Newton).