Calcul et Compréhension des forces

Calcul et Compréhension des forces

Comprendre le Calcul et Compréhension des forces

Imaginez que vous êtes un scientifique en train d’étudier le mouvement des objets. Vous avez un petit chariot de 2 kg que vous voulez pousser sur une surface plane.

Vous appliquez une force pour le mettre en mouvement.

Questions

1. Calcul de la Force:
Si vous poussez le chariot avec une force de 10 Newtons, quelle est l’accélération du chariot?

  • Formule à utiliser : \( F = m \times a \)
  • où \( F \) est la force en Newtons, \( m \) est la masse en kilogrammes, et \( a \) est l’accélération en mètres par seconde carré (m/s²).
  • Calculez l’accélération \( a \).

2. Comprendre les Forces:

  • Si vous doublez la force (en appliquant 20 Newtons), quelle sera la nouvelle accélération du chariot?
  • Expliquez en quelques phrases comment la force affecte l’accélération.

3. Situation Pratique

  • Si un autre chariot, ayant une masse de 4 kg, est poussé avec une force de 10 Newtons, quelle sera son accélération comparée à celle du premier chariot?
  • Expliquez pourquoi l’accélération est différente dans ce cas.

Correction : Calcul et Compréhension des forces

1. Calcul de la Force :

Si vous poussez le chariot avec une force de 10 Newtons, quelle est l’accélération du chariot ?

Formule :

\[ F = m \times a \]

Données :

\( F = 10 \, \text{Newtons}, m = 2 \, \text{kg} \)

Calcul :

\[ a = \frac{F}{m} = \frac{10}{2} = 5 \, \text{m/s}^2 \]

L’accélération du chariot est de 5 mètres par seconde carré.

2. Comprendre les Forces :

Si vous doublez la force (en appliquant 20 Newtons), quelle sera la nouvelle accélération du chariot ?

Calcul :

\[ a = \frac{F}{m} = \frac{20}{2} = 10 \, \text{m/s}^2 \]

La nouvelle accélération sera de 10 m/s².

Explication : La force et l’accélération sont directement proportionnelles. Si vous doublez la force appliquée tout en gardant la masse constante, l’accélération doublera également.

3. Situation Pratique :

Si un autre chariot, ayant une masse de 4 kg, est poussé avec une force de 10 Newtons, quelle sera son accélération comparée à celle du premier chariot ?

Données :

\( F = 10 \, \text{Newtons}, m = 4 \, \text{kg} \)

Calcul :

\[ a = \frac{F}{m} = \frac{10}{4} = 2.5 \, \text{m/s}^2 \]

L’accélération du deuxième chariot est de 2.5 m/s².

Explication : Lorsque la masse du chariot est doublée (passant de 2 kg à 4 kg) mais que la force appliquée reste la même, l’accélération est divisée par deux.

Cela illustre que la masse et l’accélération sont inversement proportionnelles : si la masse augmente, l’accélération diminue si la force appliquée reste constante.

Calcul et Compréhension des forces

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