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Équilibre d’ un solide soumis à deux forces

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  • Quelle est la condition d’équilibre d’un solide soumis à deux forces ?

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  • On fixe un anneau en équilibre (de masse négligeable) entre deux dynamomètres

A

B

C

D

L’anneau

Dynamomètre 1

Dynamomètre 2

Exercice :

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1- Faire le bilan des forces exercées sur l’anneau

2- On néglige la force exercée par la Terre sur l’anneau ,donc l’anneau est en équilibre et soumis à deux forces exercées par les fils des dynamomètres 1 et 2 :

A- Déterminer les caractéristiques des forces

et

B- Comparer les caractéristiques de ces forces.

C- Représenter les deux forces dans le schéma avec l’échelle : 1.5 N 1 cm

D- Conclure.

1

2

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1- Le bilan des forces exercées sur l’anneau.

Système étudié : {L’anneau}

  • Forces de contact :

: Force exercée par le fil du dynamomètre 1 sur l’anneau.

: Force exercée par le fil du dynamomètre 2 sur l’anneau.

  • Force à distance :

: Force exercée par la Terre sur l’anneau.

Correction :

2

1

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2-a- Les caractéristiques des forces :

 

 

 

 

 

 

 

La droite (AB)

La droite (AB)

A

B

=3N

=3N

De A vers C

De B vers D

1

1

2

2

Le point d’application

La droite d’action

Le sens

L’intensité

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b-Comparaison des caractéristiques :

  • Les deux forces et , ont :

  • La même droite d’action
  • La même intensité :
  • Des sens opposés.

1

2

1

2

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1

2

2

1

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D- Conclusion : La Loi d’équilibre d’un corps soumis à deux forces et comprend les deux conditions suivantes :

1

2

  • Condition 1 :
  • Les deux forces et ont la même droite d’action.
  • Condition 1 :
  • Les deux forces et ont la même intensité et des sens opposés : Mathématiquement :

1

2

1

1

2

2

0

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  • Exemples :

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  • Exercice 1:
  • Préciser pour chaque cas si le corps est en équilibre ou non (voir les figures )

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  • Correction:

En équilibre

Non

Non

Non

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En équilibre

Non

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  • Exercice 2:
  • On accroche un corps solide (S) à un fil du dynamomètre est en équilibre.

1- Faire le bilan des forces exercées

sur le corps (S)

2- Enoncer la condition d’équilibre

du corps solide (S)

3- Déterminer les caractéristiques des

forces exercées sur le corps (S)

4- Représente la force exercée par le fil,

en choisissant l’échelle : 𝟏 𝒄𝒎 pour 2 𝑵

A

G

Fil

Corps (S)

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A

G

Fil

Corps (S)

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3- Les caractéristiques des deux forces :

A

G

Fil

Corps (S)

 

Le point d’application

La droite d’action

Le sens

L’intensité

 

 

 

 

 

 

A

G

La droite (AG)

La droite (AG)

De A vers le haut

De G vers le bat

F=4N

P=4N

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A

G

Fil

Corps (S)

 

2 cm