Exemples d’actions mécaniques- cours

⚙️ EXEMPLES D’ACTIONS MÉCANIQUES

1^er Bac Sciences

Exemples d’actions mécaniques

1 – Notion d’actions mécaniques

Lorsqu’un corps agit sur un autre corps, on parle d’une action mécanique.

✓ Mettre en mouvement un objet
✓ Maintenir en équilibre un objet
✓ Déformer un objet

2 – Modélisations d’une action mécanique

Une action mécanique se modélise par un vecteur force noté \( \vec{F} \), dont les caractéristiques sont :

✓ Un point d’application
✓ Une direction (droite d’action)
✓ Un sens
✓ Une valeur (intensité) en Newton (N)

Classification des actions mécaniques

1 – Action de contact

Définition : nécessite un contact entre le corps qui exerce et celui qui subit l’action.

Exemple : l’action du fil sur le corps S.

1‑2 Action de contact localisée

S’exerce sur une petite surface considérée comme un point. Exemple : contact entre un fil et un corps en un point A.

🧷 Contact fil – corps (point A)

1‑3 Action de contact réparti

S’exerce sur la totalité d’une surface. Exemple : contact entre un livre et une table.

📚 Livre sur une table (contact réparti)

Remarque

L’action de la table sur le livre est la résultante de toutes les forces de contact exercée en chaque point de la surface. Elle se modélise par une force appliquée au centre de la surface de contact : la réaction \( \vec{R} \).

1‑4 Réaction du plan sur un corps

a. Sans frottement : la réaction \( \vec{R} \) est perpendiculaire à la surface de contact.

b. Avec frottement : la réaction \( \vec{R} \) est inclinée et se décompose en :

\( \vec{R}_N \) : composante normale (s’oppose à l’enfoncement)
\( \vec{R}_T = \vec{f} \) : composante tangentielle (force de frottement)

\( R = \sqrt{R_N^2 + R_T^2} \) ; \( k = \tan\varphi = \dfrac{R_T}{R_N} \)

2 – Actions mécaniques à distance

Définition : s’exerce sans aucun contact entre les corps.

Le poids d’un corps
Les forces électriques
Les forces magnétiques

3 – Forces extérieures et forces intérieures

Forces extérieures : exercées par l’extérieur sur le système.
Forces intérieures : exercées par une partie du système sur une autre partie.

Exemple 1 : Système = corps (S) → la force du fil sur (S) est extérieure.

Exemple 2 : Système = {corps (S) + fil} → la force du fil sur (S) est intérieure.

III

La force pressante

Une force pressante est une force de contact répartie, exercée par un solide ou un fluide sur la surface d’un objet en contact avec lui.

Caractéristiques de la force pressante \( \vec{F} \)

Point d’application : centre de la surface pressée
Direction : perpendiculaire à la paroi
Sens : orienté vers l’extérieur de la paroi
Valeur : \( F \) en Newton (N)

⬆️ Force pressante perpendiculaire à la surface

Définition de la pression

La pression \( P \) d’un fluide est donnée par :

\( P = \dfrac{F}{S} \)

\( F \) : force pressante (N)
\( S \) : aire de la surface plane (m²)
\( P \) : pression en Pascal (Pa)

Unités de pression

Pascal (Pa) : 1 Pa = 1 N/m²
Bar : 1 bar = 10⁵ Pa
Hectopascal : 1 hPa = 10² Pa = 1 mbar
Atmosphère : 1 atm = 1,013 × 10⁵ Pa = 1,013 bar
cm de mercure : 76 cm-Hg = 101325 Pa

Pression atmosphérique

La pression atmosphérique est la pression de l’air qui nous entoure. Dans les conditions normales :

1013 hPa = 1,013 × 10⁵ Pa = 1,013 bar

📌 Synthèse – Actions mécaniques

• Action mécanique : modélisée par un vecteur force \( \vec{F} \) (point, direction, sens, intensité).
• Classification : contact (localisé/réparti) | à distance (poids, électrique, magnétique).
• Réaction du plan : sans frottement (\( \vec{R} \) ⊥) ; avec frottement (\( \vec{R} \) incliné, \( \vec{R}_N + \vec{R}_T \)).
• Force pressante : perpendiculaire à la surface, \( P = F/S \) (Pa).
• Pression atmosphérique : 1013 hPa = 1,013 bar.

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