Modéliser une action par une force : exercices de 2de

a. La main touche le ballon pendant la frappe : c'est une action de contact.

b. L'aimant agit sur le clou sans le toucher : action à distance (force électromagnétique).⁵

c. Le livre appuie sur la table au niveau de la surface de contact : action de contact.⁵

d. La Terre agit sur la pomme sans la toucher quand elle tombe : action à distance, c'est le poids.⁵

Identifie l'objet qui subit l'action (la caisse) et celui qui l'exerce (l'élève).

Point d'application : le milieu de la face gauche de la caisse, là où l'élève appuie.

Direction : horizontale, car l'élève pousse parallèlement au sol.

Sens : de la gauche vers la droite.

Valeur : 40 N.

Écris le rapport de l'échelle : 1 cm représente 20 N.

Divise la valeur de la force par la valeur représentée par 1 cm : $80 \div 20 = 4$.

Conclus avec l'unité : la flèche mesure 4 cm.

Repère l'échelle : chaque centimètre vaut 10 N.

Multiplie la longueur mesurée par la valeur d'un centimètre : $2{,}5 \times 10 = 25$.

Écris le résultat avec son unité : 25 N.

Calcule la longueur : $150 \div 25 = 6$, soit 6 cm.

Compare à la limite : 6 cm ne dépasse pas 6 cm, la flèche tient sur la feuille.

Vérifie que la flèche reste assez grande pour être lisible : 6 cm est largement visible.

Réponse : l'échelle convient, la flèche mesure exactement 6 cm.

Applique la règle de lecture : le vecteur $\vec{F}_{A/B}$ modélise l'action mécanique de A sur B.⁴

a. $\vec{F}_{C/P}$ modélise l'action du câble sur la poutre.

b. L'action inverse, de la poutre sur le câble, s'écrit $\vec{F}_{P/C}$.

c. La force $\vec{F}_{C/P}$ s'applique sur la poutre, qui subit l'action du câble.

Longueur de la première flèche : $30 \div 15 = 2$, soit 2 cm.

Longueur de la seconde flèche : $45 \div 15 = 3$, soit 3 cm.

Additionne : $2 + 3 = 5$ cm.

a. La main touche le ballon pendant le lancer : action de contact.

b. Point d'application : le centre du ballon. Direction : une droite oblique, inclinée vers le haut. Sens : vers la droite et vers le haut. Valeur : 50 N.

c. Longueur de la flèche : $50 \div 10 = 5$, soit 5 cm.

Trace la flèche à partir du centre du ballon, avec cette inclinaison, en notant $\vec{F}_{M/B}$ et l'échelle.

a. L'objet 2 exerce sur l'objet 1 la force $\vec{F}_{2/1}$.

b. Les deux vecteurs sont opposés : on a $\vec{F}_{1/2} = -\vec{F}_{2/1}$.⁵ Les valeurs sont égales (12 N), les directions sont identiques, les sens sont contraires.

c. Les deux forces ne s'appliquent pas au même objet : l'une agit sur l'objet 2, l'autre sur l'objet 1. Il faut donc deux flèches, avec deux points d'application différents.