Nom : _______________________ Prénom : _______________________ Date : __________
Exercice 1 — Caractériser une force (4 pts)
Cite les quatre caractéristiques d'une force.
Par quel objet de mesure obtient-on la valeur d'une force, et dans quelle unité s'exprime-t-elle ?
Cite les trois effets possibles d'une action mécanique sur un objet.
Exercice 2 — Contact ou à distance ? (4 pts)
Pour chaque action, indique si elle est de contact ou à distance.
Action
Contact / à distance
La Terre attire la Lune
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Un joueur frappe un ballon du pied
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Un aimant attire un clou en fer
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Une table soutient un livre posé dessus
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Exercice 3 — Le principe des interactions (3 pts)
Un livre est posé immobile sur une table.
Énonce le principe des interactions (action réciproque).
La table exerce une force sur le livre. Que peut-on dire de la force que le livre exerce en retour sur la table (valeur, direction, sens) ?
Exercice 4 — Calculer un poids (5 pts)
On prend \(g=9{,}8\) N/kg sur Terre.
Rappelle la relation entre le poids \(P\), la masse \(m\) et l'intensité de la pesanteur \(g\), avec les unités.
Calcule le poids d'un sac de ciment de masse \(m=25\) kg.
Un objet a un poids \(P=58{,}8\) N sur Terre. Calcule sa masse.
Exercice 5 — Masse, poids et diagramme (4 pts)
Une caisse de masse \(m=10\) kg est posée immobile sur le sol horizontal. On prend \(g=9{,}8\) N/kg.
Calcule la valeur du poids \(\vec P\) de la caisse.
Le diagramme ci-dessous représente la caisse. Complète-le en traçant le poids \(\vec P\) (donne sa direction et son sens).
Le même objet est emporté sur la Lune, où \(g_{Lune}\approx1{,}6\) N/kg. Sa masse change-t-elle ? Et son poids ?
Correction
Exercice 1 (4 pts) :
Une force possède : un point d'application, une direction, un sens et une valeur.
On la mesure avec un dynamomètre ; elle s'exprime en newton (N).
Une action mécanique peut : mettre en mouvement, modifier le mouvement ou déformer un objet.
Exercice 2 (4 pts) :
La Terre attire la Lune → à distance (gravitation).
Le joueur frappe le ballon → de contact.
L'aimant attire le clou → à distance.
La table soutient le livre → de contact.
Exercice 3 (3 pts) :
Si un corps A exerce une force sur un corps B, alors B exerce sur A une force de même valeur, même direction, mais de sens opposé (les actions sont réciproques).
Le livre exerce sur la table une force de même valeur et de même direction (verticale), mais de sens opposé (dirigée vers le bas).
Exercice 4 (5 pts) :
\(P=m\times g\), avec \(m\) en kg, \(g\) en N/kg et \(P\) en N.
\(P=25\times9{,}8=245\) N.
\(m=\dfrac{P}{g}=\dfrac{58{,}8}{9{,}8}=6{,}0\) kg.
Exercice 5 (4 pts) :
\(P=m\times g=10\times9{,}8=98\) N.
Le poids \(\vec P\) est représenté par un vecteur partant du centre de la caisse, vertical, dirigé vers le bas (vers le sol).
La masse ne change pas : elle reste 10 kg (la masse est invariable). Le poids change : \(P_{Lune}=10\times1{,}6=16\) N (bien plus faible que sur Terre).