Les forces sont invisibles, mais leurs effets sont facilement observables. Voici comment nous les identifions et les mesurons:
1. Identification des forces:
* Observation: Recherchez des changements de mouvement, de forme ou de direction. Par exemple, un objet en mouvement ralentissant indique une force agissant contre son mouvement.
* Contact direct: Les forces impliquent souvent un contact direct entre les objets. Une poussée ou une traction sur une boîte est une application directe de la force.
* Contact indirect: Les forces peuvent également agir à distance, comme la gravité tirant des objets vers la terre ou des aimants s'attirant ou se repoussant.
* Effets: Certaines forces, comme la friction, sont identifiables par leurs effets, comme la génération de chaleur.
2. Forces de mesure:
2.1. Utilisation d'un capteur de force:
* Principe: Un capteur de force mesure la force qui lui est appliquée en détectant la déformation d'un ressort ou d'une jauge de déformation.
* Types: Différents types de capteurs de force sont disponibles pour différentes applications, comme:
* cellules de charge: Mesurez de grandes forces comme le poids ou la tension.
* Gauges de déformation: Mesurez de petites forces en détectant les changements de résistance causés par la déformation.
* Unités: La force est généralement mesurée dans newtons (n) .
2.2. Utilisation d'une échelle de ressort:
* Principe: Une échelle de printemps utilise la loi de Hooke, qui indique que la force exercée par un ressort est proportionnelle à son extension.
* Mécanisme: Lorsque vous accrochez un objet sur une échelle de ressort, le poids de l'objet étire le ressort. L'échelle montre la force nécessaire pour étirer le ressort de ce montant, ce qui équivaut au poids de l'objet.
* Calibration: Les échelles de ressort sont calibrées pour fournir des lectures en unités de force.
2.3. Calcul de la force:
* la deuxième loi de Newton: Force (f) est égal à la masse (m) fois l'accélération (a): f =m * a .
* Force gravitationnelle: La force de gravité (FG) est égale à la masse (m) fois l'accélération due à la gravité (g): fg =m * g .
* Force de friction: La force de frottement (FF) est souvent calculée en utilisant des coefficients de frottement (μ): ff =μ * n , où n est la force normale.
Remarques importantes:
* Quantité vectorielle: La force est une quantité de vecteur , ce qui signifie qu'il a à la fois l'ampleur et la direction.
* Force nette: La force nette est la somme vectorielle de toutes les forces agissant sur un objet.
* Diagrammes du corps libres: Dessin un schéma corporel libre Aide à visualiser toutes les forces agissant sur un objet, ce qui facilite l'analyse et le calcul de la force nette.
En combinant l'observation, l'expérimentation et en appliquant les lois appropriées de la physique, nous pouvons identifier et mesurer avec précision les forces, conduisant à une compréhension plus approfondie de leur rôle dans le monde qui nous entoure.
