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Généralités sur les forces

Les forces font parties de notre quotidien. En effet nous sommes tous les jours soumis à celles-ci. 

 

Une force désigne, en physique, l'interaction entre deux objets ou systèmes, une action mécanique capable d'imposer une accélération induisant la modification du vecteur vitesse (une force exercée sur l'objet fait aller celui-ci plus vite, moins vite ou le fait tourner).

En mécanique classique, une force a un sens strict. C'est la modélisation d'une interaction, quelle que soit la nature de celle-ci. La force ou interaction résulte de l'action d'un objet sur un autre. C'est le cas en particulier des interactions de contact (pression, frottement, interaction dans une liaison) ou à distance (force gravitationnelle, force électrostatique, force électromagnétique). La force est représentée par un vecteur ayant un point d'application, une direction, un sens et une intensité (en newtons).

 

Une force est représentée par un vecteur qui est caractérisé par sa direction, soit l’orientation de la force; son sens, vers où la force agit; sa norme (ou intensité) qui est la grandeur de la force, elle est mesurée en newton (N) et son point d’application, l’endroit où la force s’exerce

On peut classer les forces selon leur distance d'action :

• forces de contact : pression d'un gaz, action de contact d'un objet sur un autre (appuyer, tirer), frottement.

• forces à distance : poids (attraction gravitationnelle), force électromagnétique.

Une force peut être mesurée, notamment à l’aide d’un dynamomètre.

Tous les appareils servant à mesurer une force reposent dans leur principe de fonctionnement sur la troisième loi de Newton : l'idée est de déterminer l'effort nécessaire qu'il faut opposer à la force à mesurer pour atteindre l’équilibre

 

Il existe 4 forces fondamentales dans l’univers, la force nucléaire forte, c'est celle qui cimente les nucléons dans les noyaux. C'est elle aussi qui associe les quarks 3 par 3 à l'intérieur des nucléons et donne naissance à l'énergie nucléaire. La force électromagnétique, bien supérieure à la force de gravité, n'agit que sur les particules chargées, soit positivement comme les protons, soit négativement comme les électrons. Elle forme les atomes en attachant les électrons aux noyaux, mais elle ne s'arrête pas là. Elle soude les atomes en les obligeant à partager leurs électrons pour former les molécules. Elle pousse encore les molécules à se combiner à leur tour en de longues chaînes, la plus haute expression de ces chaînes est l'ADN qui permet la vie. La force gravitationnelle, découverte au XVII siècle par Isaac Newton, cette force attractive agit sur toutes masses. La plus faible des quatre forces de la nature, mais aussi celle qui a la plus grande portée, elle agit sur l'ensemble de l'univers, elle est la colle du cosmos. L'intensité ce cette force dépend de la masse de l'objet. Ce n'est qu'à l'échelle astronomique que la gravité se fait vraiment sentir. Et la force nucléaire faible, c'est elle qui permet aux neutrons de se transformer en protons et vice versa quand les conditions s'y prêtent comme lors de la radioactivité bêta. Elle n'agit pas sur les particules immortelles comme l'électron, le photon. Bien que plus forte que la gravité, elle est 1000 fois plus faible que la force électromagnétique. Elle n'a d'influence que sur une distance de 10-16 cm. C'est en 1896, par hasard que le physicien français Henri Becquerel découvrit ce processus de désintégration.

 

Dans notre objet d’étude c’est une force à distance qui va nous intéresser : le force gravitationnelle.

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