Forces et interactions
Poids, gravitation universelle, force électrique, actions mécaniques et diagramme d'interactions.
Introduction
Les forces sont des actions mécaniques qui modifient le mouvement ou la forme d'un objet. Au Brevet, tu dois connaître le poids (lié à la gravitation), savoir représenter des forces par des vecteurs et établir un diagramme d'interactions. La relation entre le poids et la masse est un classique de l'épreuve.
Points clés à retenir
- Une force se caractérise par : point d'application, direction, sens et intensité (en Newton, N)
- Le poids P est la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur un objet
- P = m × g avec g ≈ 9,8 N/kg sur Terre (g varie selon l'astre)
- La masse (en kg) ne change pas selon le lieu, le poids (en N) change avec g
- Interaction gravitationnelle : deux objets ayant une masse s'attirent mutuellement
- Diagramme d'interactions : représenter toutes les forces qui s'exercent sur un objet
Formules essentielles
P = m × g (P en N, m en kg, g en N/kg)m = P / gg(Terre) ≈ 9,8 N/kgg(Lune) ≈ 1,6 N/kgSomme des forces = 0 (objet immobile ou mouvement rectiligne uniforme)Exemples résolus
Calculer le poids d'un objet de masse 50 kg sur Terre (g = 9,8 N/kg).
P = m × g = 50 × 9,8 = 490 N.
Un astronaute de 80 kg se trouve sur la Lune (g = 1,6 N/kg). Quel est son poids lunaire ?
P = m × g = 80 × 1,6 = 128 N. Sa masse reste 80 kg, mais son poids est 3,8 fois plus faible que sur Terre.
Un objet pèse 294 N sur Terre. Quelle est sa masse ?
m = P/g = 294/9,8 = 30 kg.
Erreurs fréquentes à éviter
- ✗Confondre masse (kg, ne change pas) et poids (N, dépend du lieu)
- ✗Utiliser g = 10 au lieu de g = 9,8 N/kg (sauf si l'énoncé le précise)
- ✗Oublier que le poids s'exerce toujours vers le centre de la Terre (direction verticale, sens vers le bas)
- ✗Ne pas représenter toutes les forces dans un diagramme d'interactions (oublier la réaction du support, la poussée d'Archimède, etc.)
