Forces en action sur le terrain de jeu
Comprendre les Forces en action sur le terrain de jeu
Sarah et Tom jouent dans la cour de récréation. Sarah pousse un chariot de 10 kg avec une force de 20 Newtons (N) et Tom tire le même chariot dans la direction opposée avec une force de 15 Newtons.
Questions:
- Compréhension de la situation
- Qu’est-ce qu’une force?
- Quelles sont les unités de mesure des forces?
- Dans cet exemple, quelles sont les forces en action?
- Calcul des forces résultantes
- Calcule la force résultante sur le chariot. Rappelle-toi que la force résultante est la somme des forces agissant sur un objet, en tenant compte de leur direction.
- Direction du mouvement
- Dans quelle direction le chariot va-t-il se déplacer? Explique pourquoi en te basant sur le calcul de la force résultante.
- Application pratique
- Si Sarah augmente sa force à 25 Newtons, quelle sera la nouvelle force résultante?
- Quel impact cela aurait-il sur le mouvement du chariot?
Correction : Forces en action sur le terrain de jeu
1. Compréhension de la situation
a. Qu’est-ce qu’une force?
Une force est une action exercée par un objet (ou une personne) sur un autre qui peut modifier son état de repos ou de mouvement (accélération) ou provoquer une déformation. C’est une grandeur vectorielle (elle a une direction et un sens).
b. Quelles sont les unités de mesure des forces ?
Dans le Système International (SI), la force se mesure en \textbf{Newton (N)}.
\[1\,\text{N} = 1\,\text{kg}\cdot\text{m/s}^2\]
c. Dans cet exemple, quelles sont les forces en action ?
Dans cet exemple, deux forces sont en action :
- Force exercée par Sarah (F_Sarah) : 20 N, direction vers la droite (sens positif).
- Force exercée par Tom (F_Tom) : 15 N, direction vers la gauche (sens opposé au choix de sens positif).
2. Calcul des forces résultante
Formule générale (somme vectorielle) :
\[F_{\text{résultante}} = \sum F = F_{\text{Sarah}} + (-\,F_{\text{Tom}})\]
En substituant les valeurs :
\[F_r = +20\,\text{N} – 15\,\text{N}\]
\[F_r = 5\,\text{N}\]
3. Direction du mouvement
La force résultante est positive (+5 N) dans le sens défini (celui de Sarah).
Le chariot se déplace vers la droite, dans la direction de la poussée de Sarah.
4. Application pratique
a) Nouvelle force résultante si Sarah pousse avec 25\,N :
\[F_{r,\text{nouveau}} = +25\,\text{N} – 15\,\text{N}\]
\[F_{r,\text{nouveau}} = 10\,\text{N}\]
b) Impact sur le mouvement
Le chariot continuera de se déplacer vers la droite. Une force nette plus importante (10 N vs 5 N) implique une accélération plus élevée, donc un déplacement plus rapide dans la direction de Sarah.
Forces en action sur le terrain de jeu
D’autres exercices de physique 6 ème:
0 commentaires