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Chiffrer les Effets d’une force
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1-introduction
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Pour déplacer les blocs de pierre nécessaires à la construction des
pyramides, les Egyptiens inventèrent différentes techniques pour lutter contre
les effets du poids et des frottements. Nous appellerons cet effet : travail d’une
force.
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2- définition du travail
Avec WAB( ): Travail de la force en joules (J).Déplacement du point d'application de la force en mètres (m).
Angle existant entre les vecteurs et .
F
On appelle travail d'une force constante , lors d'un déplacement rectiligne de son point d'application, le produit scalaire de la force par le déplacement . On le note WAB( ).F
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Remarque: Une force ne travaille pas si:
•Son point d'application ne se déplace pas (AB=0).
•Sa direction est perpendiculaire au déplacement (=90°).
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3-travail moteur, travail résistantLe travail d'une force est une grandeur algébrique (W peut-
être positif, négatif ou nul). Trois cas sont possibles:
0 ≤α≤ 90°: Dans ce cas, cos(α)>0 et WAB( )>0. On dit que la force effectue un travail moteur.
90° ≤α≤ 180°: Dans ce cas, cos(α)<0 et WAB( )<0. On dit que la force effectue un travail résistant.
α = 90°: Dans ce cas, cos(α)=0 et WAB( )=0. La force n'effectue aucun travail.
Sens du déplacement
F
F
F
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4- le travail du poids
Lorsque le centre de gravité G d’un corps passe d’un point A à un point B, le travail du poids dépend seulement de l’altitude zA du point de départ et de l’altitude zB du point d’arrivée:
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5- la puissance d’une forceSoit une force qui effectue un travail W( ) en une
durée Δt. On appelle puissance moyenne de la force le rapport:
Avec Pm( )Puissance de la force en watts (W)
WAB( )Travail de la force en joules (J)Δt:Durée du parcourt de la force sur le trajet AB en secondes (s).
FF
F