Cours chapitre 5 de STI2D PDF

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cours parlant du Principe fondamental de la dynamique....

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Physique-chimie

Chapit itrre 5 : Principe ffo onda dam mental d de e la dyn ynam am amiique Rappel : Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel le principe d’inertie est vérifié, c’est-à-dire dans lequel un objet, qui ne subit aucune force ou sur lequel la résultante des forces est nulle, est soit immobile, soit en mouvement de translation rectiligne uniforme par rapport à ce référentiel. Le référentiel terrestre peut-être considéré comme galiléen. Exercice 6 page 85

I.

Bilan des forces et résultante des forces

Le bilan des forces s’exerçant sur un objet correspond à faire l’inventaire des forces et à donner toutes les caractéristiques. La résultante des forces, notée ∑ 󰇍𝑭, est la somme des forces qui s’exercent sur le solide étudié. Exemple :

󰇍󰇍𝑷 󰇍 󰇍󰇍𝒂 󰇍 𝒇

G

󰇍𝑷 󰇍

II.

Principe fondamental de la dyn dynamique amique

Dans un référentiel galiléen, le centre de gravité d’un système de masse 𝑚 et d’accélération 𝑎 soumis à la résultante 󰇍 𝑖 obéit à la loi : des forces extérieures ∑ 𝐹

𝒎×𝒂 󰇍󰇍 = ∑ 𝑭󰇍󰇍󰇍 𝒊 𝒊

󰇍 en newton (N) ∑𝑭 m en kg a en m.s-2

Remarque : D’après le principe fondamental de la dynamique, le vecteur accélération 𝑎 et la résultante des forces

󰇍 ont la même direction et le même sens. extérieures ∑ 𝐹 Exercices 9, 11, 12 et 17 page 86

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Physique-chimie

III.

Cas du mou mouvvemen ementt rectiligne

Activité expérimentale 2 : Etude d’un mouvement de translation rectiligne Un objet se déplace suivant un mouvement rectiligne si sa trajectoire est une ligne droite. Dans le cas où la vitesse de l’objet est constante, on parle de mouvement rectiligne uniforme, c’est-à-dire que la distance parcourue par cet objet à intervalles de temps réguliers est la même. Si la résultante des forces extérieures ∑ 𝑖 𝐹󰇍𝑖 qui s’exercent sur un objet est nulle alors, d’après le principe fondamental de la dynamique :

󰇍 󰇍 =𝟎 𝒎×𝒂

C’est-à-dire :

󰇍󰇍 = 󰇍𝟎 𝒂

➔ Cela signifie que la vitesse de l’objet est constante. Le mouvement est donc rectiligne et uniforme. Exemple :

Exercices 7 et 8 page 85

IV.

Mod Modèle èle de la chute libre

Activité expérimentale 1 : Modèle de la chute libre Une chute est dite libre si au cours de cette chute, le système n’est soumis qu’à son poids. On suppose donc que les 󰇍󰇍 = 𝒎 × 𝒂 forces de frottements sont négligeables. On a alors : 𝑷 󰇍, soit 𝒎 × 𝒈 󰇍 = 𝒎 × 󰇍𝒂 󰇍 =𝒂 󰇍. soit 𝒈

Le choix de ce modèle sera légitime si l’accélération du système est de l’ordre de l’intensité de la pesanteur. Exemple :

Exercice 14 page 86 2...