Délimiter un système et choisir un référentiel adapté
Différencier trajectoire rectiligne, circulaire et quelconque
Identifier un mouvement uniforme ou uniformément varié
Utiliser la relation \(v = \dfrac{d}{t}\)
Caractériser et représenter une force
Connaître la relation \(P = m \times g\)
Vérifier les conditions d’équilibre d’un solide soumis à deux forces
L'essentiel :
Un mouvement se décrit dans un référentiel ; la trajectoire est rectiligne, circulaire ou quelconque.
Vitesse moyenne : \(v = d/t\). Conversion : 1 m/s = 3,6 km/h.
Une force a 4 caractéristiques : point d'application, direction, sens, valeur (en N).
Poids : \(P = m \times g\) avec \(g \approx 9{,}8\) N/kg.
Équilibre sous 2 forces : même droite d'action, sens opposés, même valeur.
Définitions
DéfinitionRéférentiel : objet de référence par rapport auquel on étudie un mouvement.
DéfinitionTrajectoire : ensemble des positions successives d'un objet dans un référentiel donné.
DéfinitionForce : action mécanique pouvant mettre en mouvement, arrêter, déformer ou maintenir en équilibre un objet.
DéfinitionPoids \(\vec{P}\) : force d'attraction de la Terre, verticale, vers le bas, appliquée au centre de gravité.
Formules
Vitesse moyenne
$$v = \frac{d}{t}$$
\(v\) en m/s (ou km/h) — \(d\) en m (ou km) — \(t\) en s (ou h)
Poids
$$P = m \times g$$
\(P\) en newtons (N) — \(m\) en kilogrammes (kg) — \(g \approx 9{,}8\) N/kg
Conversion
$$1 \text{ m/s} = 3{,}6 \text{ km/h}$$
Multiplier par 3,6 pour passer de m/s à km/h ; diviser par 3,6 pour l'inverse.
Tableau : types de mouvement
Mouvement
Vitesse
Chronophotographie
Uniforme
Constante
Points équidistants
Accéléré
Augmente
Points de plus en plus espacés
Ralenti
Diminue
Points de plus en plus rapprochés
Les 4 caractéristiques d'une force
Caractéristique
Description
Point d'application
Endroit où s'exerce la force
Direction (droite d'action)
Horizontale, verticale, oblique
Sens
Vers le haut, le bas, la droite...
Valeur (intensité)
En newtons (N), mesurée au dynamomètre
Une force se représente par un vecteur : point d’application (origine), direction (droite d’action), sens (pointe) et longueur proportionnelle à sa valeur en N.
Méthodes
MéthodeCalculer une vitesse moyenne
Repérer \(d\) et \(t\)
Vérifier la cohérence des unités
Appliquer \(v = d/t\)
Préciser l'unité du résultat
MéthodeVérifier l'équilibre sous deux forces
Identifier le système et inventorier les forces
Vérifier : même droite d'action, sens opposés, même valeur
Conclure : équilibre ou non
Erreurs fréquentes
Attention
Ne pas confondre masse (en kg, constante, mesurée avec une balance) et poids (en N, variable selon le lieu, mesuré au dynamomètre).
Attention
Vérifier les unités avant tout calcul de vitesse : m et s donnent des m/s ; km et h donnent des km/h. Ne pas mélanger.