Physique et Chimie : 3ème Année Collège

Séance 13 (Équilibre d’un solide soumis à deux forces)

 

 

Professeur : Mr EL GOUFIFA Jihad

 

Sommaire

 

I- Activité expérimentale

II- Bilan des forces exercées sur le système étudié

III- Caractéristiques des forces F1→ et F2→

IV- Représentation des forces F1→ et F2→

V- Conclusion

VI- Exercices

6-1/ Exercice 1

6-2/ Exercice 2

6-3/ Exercice 3

6-4/ Exercice 4

 


I- Activité expérimentale

 

On réalise le montage suivant :

Une plaque de carton est soumise aux actions simultanées de 2 fils tendus reliés à des dynamomètres.

 

II- Bilan des forces exercées sur le système étudié

 

La plaque de carton est très légère et suspendue à deux dynamomètres, on peut donc négliger la force exercée par la terre sur la plaque.

La plaque est en équilibre sous l’action de deux forces :

  • F1→ : la force exercée par le dynamomètre D1.
  • F2→ : la force exercée par le dynamomètre D2.

 

III- Caractéristiques des forces F1→ et F2→

 

 

Action Point d’application Droite d’action Sens Valeur

F1→

A (AB) A vers B 3N

F2→

B (AB) B vers A 3N

D’après le tableau ci-dessus, on constate que les deux forces F1→ et F2→ ont :

  • La même droite d’action.
  • La même intensitéF1=F2 .
  • Des sens opposés F1→=-F2→.

 

IV- Représentation des forces F1→ et F2→

 

On prend comme échelle 1cm→1,5N

D’après cette échelle, les forces F1→ et F2→ sont représentées par des flèches de longueur 2cm.

 

 

V- Conclusion

 

Lorsqu’un solide soumis à deux forces F1→ et F2→ est en équilibre, alors:

  1. Les deux forces F1→ et F2→ ont la même droite d’action.
  1. F1→+F2→=0→ (les deux forces ont la même intensité et des sens opposés).

 

VI- Exercices

 

6-1/ Exercice 1

Déterminer est ce le corps en équilibre ou non :

  • Figure 1 : _______
  • Figure 2 : _______
  • Figure 3 : _______
  • Figure 4 : _______
  • Figure 5 : _______
  • Figure 6 : _______

 

 

6-2/ Exercice 2

Représenter les forces qu’il est nécessaire d’appliquer aux points O aux solides ci-dessous pour qu’ils soient en équilibre :

 

 

 

6-3/ Exercice 3

Un livre est en équilibre sur un plan horizontal :

Son poids est de 5N.

  1. Compléter le tableau ci-dessous avec les caractéristiques des 2 forces qui s’exercent sur le livre.
Action Point d’application Droite d’action Sens Valeur
         
         

 

  1. Représenter les 2 forces (Unité graphique : 1cm→2N)

 

 

6-4/ Exercice 4

On donne le montage mécanique défini par le schéma suivant :

  1. le solide à une masse négligeable,Faire l’inventaire des forces exercées sur le solide.
  1. Faire le tableau des caractéristiques des forces agissant sur le solide.
Action Point d’application Droite d’action Sens Valeur

F1→

       

F2→

       
  1. Calculer l’intensité de la force F1→ exercée par le dynamomètre sachant que l’index de celui-ci se trouve sur la division 2,7. (Ne pas oublier les caractéristiques lues sur le schéma.)
  1. Dessiner les actions en complétant la figure suivante :