En savoir plus sur les forces

La force est un mot qu'on utilise dans notre langage quotidien qui signifie à peu près la même chose qu'énergie, effort ou puissance. Mais en physique, le terme force a une signification très spécifique, différente des mots comme énergie et pouvoir. En physique, une force est quelque chose qui pousse ou tire. Tu ne peux pas voir une force, mais parfois tu peux la sentir. C'est quelque chose qui se passe entre les choses, l'interaction entre les objets.

Les forces ont tendance à modifier le mouvement ou la forme des objets. Cela ne veut pas dire que la force réussit toujours à le faire. Mais elle a une tendance, une intention, une direction à changer le mouvement ou la forme des objets. Une force, c'est ce qui pousse ou tire. Voici une boîte posée sur le sol.

La gravité tire la boîte vers le bas avec une force de 500 Newtons. La flèche de force vers le bas illustre la force de gravité, mais s'il y a une force vers le bas, pourquoi la boîte ne s'enfonce-t-elle dans le sol? Eh bien, le sol repousse la boîte. Si tu soulèves un peu la boîte et places tes main entre la boîte et le sol, tu ressentiras cette force. La boîte pousse ta main du haut, mais le sol pousse ta main tout autant du bas.

C'est la force normale que tu sens du sol. Normal, dans ce cas signifie qu'elle est perpendiculaire au sol. C'est la force normale qui empêche la boîte de traverser le sol. Tant que la boîte repose sur le sol, la force gravitationnelle et la force normale s'annulent. Mais si tu dois soulever la boîte du sol, tu n'as plus l'aide de la force normale.

Ensuite, tu dois utiliser ta force et tirer avec une force de plus de 500 Newtons vers le haut. Cette flèche de force vers le haut te montre comment tirer sur la boîte. Mais ta force ascendante est trop faible alors rien ne se passe. Un ami vient t'aider et il y a deux forces ascendantes. Deux flèches de force pointant dans la même direction peuvent être ajoutées comme ceci.

La force ascendante combinée est maintenant supérieure à la force de gravité descendante. Prends la longueur de la flèche vers le haut moins la longueur de la flèche de gravité et tu obtiens la valeur de la force combinée, la force nette qui affecte la boîte à ce moment. La force ascendante est supérieure à la force gravitationnelle, donc la force nette est dirigée vers le haut. Vous soulevez la boîte. Si les flèches de force pointent dans la même direction, tu peux les additionner.

La force nette est une flèche plus longue avec la même direction. Si les flèches de force pointent dans des directions opposées, la force nette est la différence de leurs longueurs pointant dans la direction de la force la plus forte. Mais que se passe-t-il avec les flèches de force qui pointent dans des directions différentes? Voici un gros navire tiré par deux remorqueurs. Les remorqueurs tirent tout aussi fort mais dans des directions différentes.

Leurs forces peuvent être représentées par des flèches comme celle-ci. Alors quelle est la force nette de ces deux remorqueurs? Eh bien, ça ressemble à ça. Tu peux ajouter des flèches de force en les plaçant l'une après l'autre comme ceci. Peu importe dans quel ordre tu les places, le résultat est le même.

Le gros navire est tiré avec une force dirigée vers l'avant même si aucun des remorqueurs individuels ne tire dans cette direction. Lorsqu'on soulève une boîte, qu'on remorque un navire ou qu'on pousse un verre sur la surface d'une table, nous sommes en contact avec l'objet qu'on expose à la force. Les forces de contact sont faciles à imaginer car nous les utilisons tout le temps pour déplacer des objets ou nous-mêmes. Mais il y a aussi des forces agissant entre des objets qui ne sont pas en contact les uns avec les autres. La gravité est une force qui tire tout ce qui s'approche sans avoir à le toucher.

Les aimants et les charges électriques génèrent également des forces qui influencent les objets sans les toucher. Forces sans contact.