En physique, une force est une interaction entre des objets. Elle est appelée interaction parce que si un objet agit sur un autre, son action est assortie d’une réaction de l’autre objet. Cette idée est connue sous le nom de troisième loi de Newton, où l’action et la réaction sont « égales et opposées » (appariées). Les objets sont simplement les choses entre lesquelles la force agit. Différentes forces agissent entre différents types d’objets. Par exemple, la gravité agit entre des objets ayant une masse, comme le soleil et la terre. Un autre exemple est la force électromagnétique, qui agit entre des objets ayant une charge, comme un électron et le noyau d’un atome. La gravité et la force électromagnétique sont deux exemples de forces.
Une force change l’état d’un objet (une certaine quantité physique change) ou, strictement, les états de deux objets, puisque la force est une interaction. Par exemple, une force fait en sorte qu’un objet affecté soit poussé ou tiré dans une certaine direction. Cela modifie l’élan de l’objet. Les forces font que les objets accélèrent, ajoutent à la pression globale de l’objet, changent de direction ou de forme. L’intensité d’une force se mesure en newtons (N). Il y a quatre forces fondamentales en physique.
Une force est toujours une poussée, une traction ou une torsion, et elle affecte les objets en les poussant vers le haut, en les tirant vers le bas, en les poussant sur un côté, ou en changeant leur mouvement ou leur forme d’une autre manière.
Deuxième loi de Newton
Selon la deuxième loi du mouvement de Newton, la formule pour trouver la force est :
où est la force,
est la masse d’un objet,
et est l’accélération de l’objet.
Cette formule dit que lorsqu’il y a une force sur un objet alors il va se déplacer de plus en plus vite. Si la force est faible et que l’objet est lourd, alors il faudra beaucoup de temps pour que la vitesse augmente beaucoup, mais si la force est forte et que l’objet est léger, alors il se déplacera beaucoup plus vite très rapidement.
Poids
La gravité est une accélération. Tout ce qui a une masse est attiré vers la Terre à cause de cette accélération. Cette attraction est une force appelée poids.
On peut prendre l’équation ci-dessus et changer pour la gravité standard g, on peut alors trouver une formule sur la gravité sur terre :
où est le poids d’un objet,
est la masse d’un objet,
et est l’accélération due à la gravité au niveau de la mer. Elle est d’environ .
Cette formule dit que lorsque vous connaissez la masse d’un objet, alors vous pouvez calculer la force qu’il y a sur l’objet à cause de la gravité. Vous devez être sur terre pour utiliser cette formule. Si vous êtes sur la lune ou une autre planète, alors vous pouvez utiliser la formule mais g sera différent.
La force est un vecteur, donc elle peut être plus forte ou plus faible et elle peut aussi pointer dans différentes directions. La gravité pointe toujours vers le bas dans le sol (si vous n’êtes pas dans l’espace).
Force gravitationnelle
Une autre équation qui dit quelque chose sur la gravité est :
est la force ; est la constante gravitationnelle, qui est utilisée pour montrer comment la gravité accélère un objet ; est la masse d’un objet ; est la masse du second objet ; et est la distance entre les objets.
Cette équation est utilisée pour calculer comment la terre se déplace autour du soleil et comment la lune se déplace autour de la terre. Elle est également utilisée pour calculer comment d’autres planètes, étoiles et objets dans l’espace se déplacent.
L’équation dit que si deux objets sont très lourds alors il y a une forte force entre eux à cause de la gravité. S’ils sont très éloignés les uns des autres alors la force est plus faible.
- Gravité
Images pour enfants
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Aristote a décrit une force comme étant tout ce qui fait qu’un objet à subir un « mouvement non naturel »
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Galilée fut le premier à souligner les contradictions inhérentes contenues dans la description des forces par Aristote.
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Des instruments comme GRAVITY fournissent une sonde puissante pour la détection de la force de gravité.
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Fk est la force qui répond à la charge sur le ressort
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Relation entre la force (F), le couple (τ), et les vecteurs de quantité de mouvement (p et L) dans un système en rotation.
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