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  4. Méthode : Représenter une force permettant à un système de rester en équilibre

Représenter une force permettant à un système de rester en équilibre Méthode

Sommaire

1Rappeler la propriété permettant à un corps de rester en équilibre 2En déduire l'expression vectorielle de la force à représenter 3En déduire le tracé de la force à représenter

Il est possible de représenter une force qui permet à un corps de rester en équilibre en sachant qu'il est alors soumis à des forces qui se compensent.

On considère un objet posé sur un plan incliné. Cet objet est soumis à son poids \overrightarrow{P} et à la réaction normale du plan incliné \overrightarrow{R_N}, comme l'illustre la représentation ci-dessous :

-

Cet objet est aussi soumis à une force de frottements \overrightarrow{f}, ce qui lui permet de rester en équilibre.

Représenter cette force de frottements.

Etape 1

Rappeler la propriété permettant à un corps de rester en équilibre

On rappelle la propriété permettant à un corps de rester en équilibre.

Un corps peut rester en équilibre s'il est soumis à des forces qui se compensent.

Etape 2

En déduire l'expression vectorielle de la force à représenter

On en déduit l'expression vectorielle de la force à représenter.

Puisque cet objet est en équilibre, les forces qu'il subit se compensent. On a donc :

\overrightarrow{P} + \overrightarrow{R_N} + \overrightarrow{f} = \overrightarrow{0}

On en déduit l'expression vectorielle de la force de frottements :

\overrightarrow{f} = -\overrightarrow{P} - \overrightarrow{R_N}

Etape 3

En déduire le tracé de la force à représenter

On en déduit le tracé de la force à représenter.

Puisque :

\overrightarrow{f} = -\overrightarrow{P} - \overrightarrow{R_N}

La force de frottements est donc égale à l'opposé de la somme des vecteurs \overrightarrow{P} et \overrightarrow{R_N} :

\overrightarrow{f} = -(\overrightarrow{P} + \overrightarrow{R_N})

Pour représenter le vecteur \overrightarrow{f} , il faut donc commencer par représenter la somme des vecteurs \overrightarrow{P} et \overrightarrow{R_N} :

-

D'où la représentation de la force de frottements :

-
Voir aussi
  • Cours : La description du mouvement et la deuxième loi de Newton
  • Méthode : Déterminer les composantes du vecteur position initiale d'un système
  • Méthode : Déterminer les composantes du vecteur vitesse initiale d'un système
  • Méthode : Déterminer les composantes du vecteur vitesse d'un système par dérivation
  • Méthode : Déterminer les composantes du vecteur accélération d'un système par dérivation
  • Méthode : Déterminer les composantes du vecteur accélération d'un système dans un repère mobile
  • Exercice : Justifier qualitativement la position du centre de masse d’un système
  • Exercice : Connaître les caractéristiques du vecteur vitesse dans un repère fixe
  • Exercice : Établir les coordonnées cartésiennes du vecteur vitesse à partir des coordonnées du vecteur position
  • Exercice : Tracer les vecteurs vitesse sur une chronophotographie
  • Exercice : Connaître les caractéristiques du vecteur accélération dans un repère fixe
  • Exercice : Établir les coordonnées cartésiennes du vecteur accélération à partir des coordonnées du vecteur vitesse
  • Exercice : Établir les coordonnées cartésiennes du vecteur accélération à partir des coordonnées du vecteur position
  • Exercice : Tracer les vecteurs accélération sur une chronophotographie
  • Exercice : Déduire la nature d'un mouvement à l'aide d'une chronophotographie
  • Exercice : Connaître les coordonnées des vecteurs vitesse et accélération dans le repère de Frenet pour un mouvement circulaire
  • Exercice : Déterminer le rayon d'une trajectoire circulaire à l'aide de la vitesse et de l'accélération
  • Exercice : Déterminer le système adapté à l'étude d'un mouvement
  • Exercice : Connaître les caractéristiques des référentiels terrestre, géocentrique et héliocentrique
  • Exercice : Déterminer le référentiel adapté à l'étude d'un système
  • Exercice : Nommer la trajectoire d'un système à l'aide d'une chronophotographie
  • Exercice : Caractériser la perte d'information d'une réduction d'un système à un point
  • Exercice : Décrire un mouvement dans le référentiel terrestre
  • Exercice : Décrire un mouvement dans un référentiel donné
  • Problème : Comprendre l'influence du référentiel sur la description du mouvement d'un système donné
  • Exercice : Dresser un bilan des forces s'appliquant sur un système
  • Exercice : Reconnaître une situation dans laquelle les forces se compensent
  • Exercice : Connaître les caractéristiques d'un référentiel galiléen
  • Exercice : Discuter qualitativement du caractère galiléen d’un référentiel donné
  • Exercice : Connaître la deuxième loi de Newton
  • Exercice : Déterminer la somme des forces appliquées au système à l'aide de la deuxième loi de Newton
  • Exercice type bac : Atterrissage du premier étage d'une fusée, Amérique du Sud 2022

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