Fiche 3 • Des exemples de forces
b) Force de gravitation et poids d’un corps
Lorsque l’altitude, h, du point matériel M est faible (M proche ou sur la surface de la terre),
, la force de gravitation s’écrit alors :
. En posant
, on a
. La force, , correspond dans ce cas au poids du point matériel M de masse m.
Elle est usuellement notée , d’où :
c) Force de frottement
Le frottement est le résultat de tout déplacement d’objet. Les forces de frottement ainsi
engendrées s’opposent toujours au déplacement de celui-ci. Elles sont classées en
2 catégories : le frottement solide (contact solide-solide) et le frottement visqueux (contact
solide-fluide).
* Le frottement solide
Si on note M la masse de la Terre et R son rayon,
l’action (ou force de gravitation) de la Terre de masse
M sur un point matériel M de masse m situé à une altitude h de la surface terrestre s’écrit :
L’action de la Terre sur le point matériel M est exprimée dans la base polaire afin de faciliter les projections.
Il s’agit d’un problème à symétrie radiale, la ligne
d’action de la force
passant par le point M et le
centre de la Terre, noté O.
: poids du point matériel M (N)
m : masse du point matériel M (kg)
: accélération de pesanteur (ou champ de pesanteur) (m.s –2 ) ;
à l’altitude h = 0
Soit un solide S, en appui sur un support
horizontal, soumis à une force extérieure
motrice, . On note , la réaction du support et la force de frottement engendrée
par le déplacement de l’objet sous l’effet de
. La réaction
du support peut s’écrire
comme la somme vectorielle d’une composante normale au support, notée
et d’une
composante tangentielle au support, correspondant à la force de frottement
:
. On note le poids de l’objet S. Toutes les forces ont pour point d’application
le centre de masse de S, noté G.
F
m
Rh
uF
mr
M
M
→ =−
+
( )
=
G
2
F Mm →
S u r f a c e d e l a T e r r e
R
h
r
u
M
m
F →
M
O
ligne d'action
de la force
h → 0
F
m
R
u r
=−G
M
2
g
R
u r
=−G
M
2
Fm g
=
F
P
Pm g
=
P
g
g = 98 1
,
–
m.s
2
F
R
f
F
R
R N
S
f
N
R
R
P
F
Plan horizontal
G
f
RR
f
N
=+
P
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b) Force de gravitation et poids d’un corps
Lorsque l’altitude, h, du point matériel M est faible (M proche ou sur la surface de la terre),
, la force de gravitation s’écrit alors :
. En posant
, on a
. La force, , correspond dans ce cas au poids du point matériel M de masse m.
Elle est usuellement notée , d’où :
c) Force de frottement
Le frottement est le résultat de tout déplacement d’objet. Les forces de frottement ainsi
engendrées s’opposent toujours au déplacement de celui-ci. Elles sont classées en
2 catégories : le frottement solide (contact solide-solide) et le frottement visqueux (contact
solide-fluide).
* Le frottement solide
Si on note M la masse de la Terre et R son rayon,
l’action (ou force de gravitation) de la Terre de masse
M sur un point matériel M de masse m situé à une altitude h de la surface terrestre s’écrit :
L’action de la Terre sur le point matériel M est exprimée dans la base polaire afin de faciliter les projections.
Il s’agit d’un problème à symétrie radiale, la ligne
d’action de la force
passant par le point M et le
centre de la Terre, noté O.
: poids du point matériel M (N)
m : masse du point matériel M (kg)
: accélération de pesanteur (ou champ de pesanteur) (m.s –2 ) ;
à l’altitude h = 0
Soit un solide S, en appui sur un support
horizontal, soumis à une force extérieure
motrice, . On note , la réaction du support et la force de frottement engendrée
par le déplacement de l’objet sous l’effet de
. La réaction
du support peut s’écrire
comme la somme vectorielle d’une composante normale au support, notée
et d’une
composante tangentielle au support, correspondant à la force de frottement
:
. On note le poids de l’objet S. Toutes les forces ont pour point d’application
le centre de masse de S, noté G.
F
m
Rh
uF
mr
M
M
→ =−
+
( )
=
G
2
F Mm →
S u r f a c e d e l a T e r r e
R
h
r
u
M
m
F →
M
O
ligne d'action
de la force
h → 0
F
m
R
u r
=−G
M
2
g
R
u r
=−G
M
2
Fm g
=
F
P
Pm g
=
P
g
g = 98 1
,
–
m.s
2
F
R
f
F
R
R N
S
f
N
R
R
P
F
Plan horizontal
G
f
RR
f
N
=+
P
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