Forces en action sur le terrain de jeu

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.

Forces en action sur le terrain de jeu

Questions:

  1. 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?
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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 interaction qui, lorsqu’elle est appliquée à un objet, peut causer le changement de mouvement de cet objet, y compris le démarrage, l’arrêt, ou la modification de sa direction.

Une force peut pousser ou tirer sur quelque chose, ce qui change l’état de mouvement de l’objet.

b. Quelles sont les unités de mesure des forces?

Les forces sont mesurées en Newtons (N), en l’honneur d’Isaac Newton qui a formulé les lois fondamentales du mouvement et de la gravitation universelle.

c. Dans cet exemple, quelles sont les forces en action?

Dans cet exemple, deux forces sont en action :

  • La force de poussée de Sarah sur le chariot, dirigée vers l’avant, de 20 Newtons.
  • La force de traction de Tom sur le chariot, dirigée vers l’arrière (opposée à Sarah), de 15 Newtons.

2. Calcul des forces résultantes

Pour calculer la force résultante, on soustrait la force plus petite de la force plus grande, car elles sont appliquées dans des directions opposées.

Force résultante = Force de Sarah – Force de Tom

\[ = 20N – 15N = 5N \]

La force résultante sur le chariot est de 5 Newtons dans la direction de la force de Sarah.

3. Direction du mouvement

Le chariot se déplacera dans la direction où la force résultante est appliquée, c’est-à-dire dans la direction de la poussée de Sarah.

Cela est dû au fait que la force résultante de 5N est dirigée dans la même direction que la force qu’elle applique.

Cela signifie que malgré la résistance de Tom, la force nette agit toujours vers l’avant, poussant le chariot dans cette direction.

4. Application pratique

a. Si Sarah augmente sa force à 25 Newtons, quelle sera la nouvelle force résultante?

La nouvelle force résultante se calcule en soustrayant la force de Tom de la nouvelle force de Sarah :

  • Nouvelle force résultante

\[ = 25\, \text{N} – 15\, \text{N} = 10\, \text{N} \]

b. Quel impact cela aurait-il sur le mouvement du chariot?

Avec une force résultante augmentée à 10N, le chariot se déplacerait plus facilement dans la direction de la force de Sarah.

Cela signifie que le chariot accélérerait ou se déplacerait plus rapidement vers l’avant, car la force nette (ou résultante) qui lui est appliquée a augmenté.

Forces en action sur le terrain de jeu

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