Modéliser une action : les forces | Physique-Chimie | Seconde générale et technologique
Dernière mise à jour : 21 octobre 2026
Cite les quatre caractéristiques d'une force.
Point d'application, direction, sens, valeur (en newton).
Classe : (a) un aimant attire un clou ; (b) un footballeur tape dans le ballon ; (c) la Terre attire une pomme ; (d) une main tire un chariot.
À distance : (a), (c). De contact : (b), (d).
Calcule le poids sur Terre de : 1. un objet de 3,0 kg ; 2. un sac de 12 kg.
1. \(P=3{,}0\times9{,}8=29{,}4\) N. 2. \(P=12\times9{,}8=117{,}6\) N.
Un objet a un poids de 49 N sur Terre. Quelle est sa masse ?
\(m=\dfrac{P}{g}=\dfrac{49}{9{,}8}=5{,}0\) kg.
Un astronaute a une masse de 80 kg. Sur la Lune, \(g_{Lune}=1{,}6\) N/kg.
1. Quelle est sa masse sur la Lune ? 2. Quel est son poids sur la Lune ? 3. Et sur Terre ?
1. 80 kg (la masse ne change pas). 2. \(P=80\times1{,}6=128\) N. 3. \(P=80\times9{,}8=784\) N.
Calcule la force de gravitation exercée par le Soleil sur la Terre. Données : \(G=6{,}67\times10^{-11}\) N·m²/kg², masse du Soleil \(M_S=1{,}99\times10^{30}\) kg, masse de la Terre \(M_T=5{,}97\times10^{24}\) kg, distance entre les centres \(d=1{,}50\times10^{11}\) m.
\(d^{2}=(1{,}50\times10^{11})^{2}=2{,}25\times10^{22}\ \text{m}^2\).
\(F=G\times\dfrac{M_S\times M_T}{d^{2}}=6{,}67\times10^{-11}\times\dfrac{1{,}99\times10^{30}\times5{,}97\times10^{24}}{2{,}25\times10^{22}}\approx 3{,}5\times10^{22}\ \text{N}\).
C'est cette force qui maintient la Terre en orbite autour du Soleil.
Deux satellites identiques tournent autour de la Terre. Le second est situé deux fois plus loin du centre de la Terre que le premier.
1. Par quel facteur la force de gravitation exercée par la Terre est-elle multipliée (ou divisée) pour le second satellite ? 2. Même question si la distance est multipliée par 3. 3. Que se passerait-il si l'on doublait plutôt la masse du satellite ?
1. La distance intervient au carré au dénominateur : \(d\) multipliée par 2 donne \(d^{2}\) multipliée par 4, donc la force est divisée par 4.
2. \(3^{2}=9\) : la force est divisée par 9.
3. Les masses sont au numérateur, sans carré : doubler la masse du satellite double la force.
Un livre est posé sur une table, immobile.
1. Quelle action la Terre exerce-t-elle sur le livre ? 2. Quelle action la table exerce-t-elle ? 3. Que peut-on dire de ces deux forces (le livre étant immobile) ?
1. Le poids (vertical, vers le bas). 2. La réaction du support (verticale, vers le haut). 3. Elles se compensent : même valeur, sens opposés (le livre est en équilibre).