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obliger

Lorsque nous poussons, tirons, donnons des coups de pied, soulevons, lançons, tapotons, frappons, ramassons, pressons, pressons, gonflons, ouvrons et fermons un objet, nous disons qu'une force est appliquée à l'objet. Ces actions ne sont rien d'autre que l'application de la force. Quelle que soit la méthode d'application de la force, elles ne sont que de deux types -

• Pousser
• Tirer

Un agent externe qui produit un mouvement dans un corps ou modifie l'état existant du mouvement dans un corps est appelé une force.

Exemples de poussée

• On pousse la porte pour la fermer ou l'ouvrir
• On pousse un chariot dans un magasin
• Nous poussons une boîte à travers la pièce

Exemples de traction

• Nous levons un seau d'eau
• On tire la porte du réfrigérateur pour l'ouvrir
• Nous tirons une chaise pour nous asseoir

Nous utilisons la force pour marcher, soulever n'importe quel objet, lancer n'importe quoi, déplacer un objet de sa place, etc. En bref, la force est présente dans chaque activité que nous faisons. En appliquant une force, nous amenons généralement quelque chose en mouvement ou en position de repos, mais pas toujours. Par exemple, si nous appliquons une force sur un mur, il ne bouge pas.

Le point du corps où agit une force s'appelle le point d'application de la force.

Une ligne passant par le point d'application de la force dans la direction de la force s'appelle la ligne d'action d'une force.

Effets de la force

La force a de nombreux effets sur les objets auxquels elle est appliquée. La force peut être jugée par les divers effets qu'elle peut produire sur l'objet auquel elle est appliquée.

1. La force provoque le mouvement - La force peut mettre en mouvement un objet stationnaire à condition qu'aucune autre force n'empêche le mouvement. Cela signifie que lorsqu'une quantité adéquate de force est appliquée à un objet immobile, l'objet commence à se déplacer dans la direction de la force. Un changement de position d'un objet est appelé mouvement. Par exemple, lorsque nous poussons une petite voiture, elle bouge, ou une boîte posée sur le sol peut être déplacée en la poussant, c'est-à-dire en lui appliquant une force. Ainsi, lorsqu'une force est appliquée, un objet stationnaire entre en mouvement ou la force modifie la position d'un objet stationnaire.
2. La force modifie la vitesse - La vitesse d'un corps en mouvement peut être modifiée en lui appliquant une force - en exerçant une force sur l'accélérateur, la vitesse d'une voiture en mouvement peut être augmentée et en appliquant des freins, la vitesse peut être diminuée ou éventuellement même arrêter le voiture en mouvement. Lorsque nous appliquons une force dans la même direction que celle du mouvement, la vitesse augmente. Lorsque nous appliquons une force dans la direction opposée à celle du mouvement, la vitesse diminue.
3. Forcer l'arrêt du mouvement - Cela signifie que lorsque nous appliquons une force dans la direction opposée au mouvement, cela peut mettre un objet en mouvement dans un état de repos. Par exemple, une voiture en mouvement peut être arrêtée en lui appliquant des freins. Lorsque nous essayons de retenir la balle qui nous est lancée avec une force supérieure à la force avec laquelle elle arrive, elle s'arrête.
4. La force change la direction - Lorsqu'une force est appliquée à un angle sur un objet en mouvement, elle change la direction de l'objet en mouvement. Par exemple, dans un jeu de tennis, lorsqu'un joueur renvoie la balle au joueur du côté opposé, la force appliquée à la balle change de direction. Une voiture en mouvement change de direction lorsqu'une force est appliquée sur son volant pour le faire tourner. Dans un match de football, les joueurs changent la direction du déplacement du football en frappant le ballon avec leur pied en biais.
5. La force modifie la forme - Lorsqu'une force est appliquée à un objet, sa forme et sa taille changent. Par exemple, lorsqu'un ballon gonflé est pressé, une force appliquée modifie sa forme. Lorsqu'un bloc de roche solide est martelé, la force appliquée par le marteau change sa forme pour faire une statue. Lorsque nous pressons une bouteille d'eau en plastique, une force appliquée modifie sa forme et sa taille.

Caractéristiques de la Force

• La force est due à une interaction d'au moins deux objets
• Il peut changer l'état de mouvement d'un objet
• Cela peut changer la forme d'un objet
• Les forces appliquées à un objet dans la même direction s'additionnent et la résultante est dans la même direction
• Lorsque des forces sont appliquées à un objet dans la direction opposée, leur force résultante ou nette est la différence entre ces forces opposées et sa direction résultante est la même que celle de la force la plus grande.
• Si les deux forces agissant sur un objet sont égales en amplitude mais opposées en direction, alors la force nette agissant sur le corps est nulle.
• C'est une quantité vectorielle, il faut donc la spécifier en donnant sa grandeur et sa direction.
• Si l'amplitude ou la direction ou les deux changent, alors l'effet de la force change également.
  

Type de force :

• Forces équilibrées contre forces déséquilibrées
• Les forces agissant sur un objet peuvent être équilibrées ou déséquilibrées.
• Forces équilibrées
  

Les forces équilibrées sont celles où le résultat des forces appliquées est égal à zéro. Ils ne provoquent aucun changement dans l'état de l'objet sur lequel il est appliqué, c'est-à-dire l'objet dans lequel la force est appliquée, l'état ne change pas du mouvement au repos ou vice versa, cependant, des forces équilibrées peuvent changer la forme et la taille d'un objet. Les forces équilibrées sont égales en amplitude mais opposées dans les directions. Les forces équilibrées sont considérées comme étant dans un état d'équilibre.

Par exemple, dans un bras de fer où il n'y a pas de vainqueur, la force exercée par chaque personne est égale, mais ils poussent dans la direction opposée. La force résultante (force nette) est nulle. Ou, dans un tir à la corde, s'il n'y a pas de mouvement dans la corde, les deux équipes exercent des forces égales mais opposées qui sont équilibrées. Encore une fois, la force résultante (force nette) est nulle.

Lorsque les forces sont équilibrées, il n'y a pas de changement de direction.

• Les forces combinées équilibrées sont toujours égales à zéro.
• Les forces équilibrées ne peuvent pas modifier le mouvement ou la direction d'un objet.
• Une force équilibrée maintient un objet en mouvement à une vitesse constante

Un livre sur la table est un exemple d'une force équilibrée. La force du poids du livre est contrebalancée par la force normale (force d'appui) de la table. Les deux forces sont parfaitement égales et opposées.

Un exemple d'une force équilibrée qui maintient un objet en mouvement à une vitesse constante est le régulateur de vitesse d'une voiture qui tente d'égaler les forces de frottement avec une force vers l'avant. Une fois la vitesse constante obtenue, les deux ensembles de forces sont complètement égaux et opposés.

Forces déséquilibrées

Contrairement aux forces équilibrées, les forces déséquilibrées sont celles où la force appliquée résultante est supérieure à zéro. Les forces agissant sur l'objet ne sont pas égales et elles provoquent toujours le mouvement d'un objet pour changer la vitesse et/ou la direction dans laquelle il se déplace.

Lorsque deux forces déséquilibrées s'exercent dans des directions opposées, leur force combinée est égale à la différence entre les deux forces. L'amplitude et la direction de la force nette affectent le mouvement résultant. Cette force combinée s'exerce dans la direction de la plus grande force. Par exemple, si dans un tir à la corde, une équipe tire plus fort que l'autre, l'action résultante (force nette) sera que la corde changera son mouvement dans la direction de la force avec la plus grande force/amplitude.

Lorsque des forces déséquilibrées sont exercées dans la même direction, la force résultante (force nette) sera la somme des forces dans la direction dans laquelle les forces sont appliquées. Par exemple, si deux personnes tirent sur un objet en même temps dans la même direction, la force appliquée sur l'objet sera le résultat de leurs forces combinées.

Lorsque des forces agissent dans le même sens, leurs forces s'additionnent. Lorsque des forces agissent dans des directions opposées, leurs forces se soustraient l'une à l'autre.

Des forces déséquilibrées amènent également un objet immobile à modifier son mouvement

S'il n'y a pas de force nette agissant sur l'objet, le mouvement ne change pas. S'il y a une force nette agissant sur un objet, la vitesse de l'objet changera dans la direction de la force nette.

Forces de contact contre forces sans contact

Selon l'interaction entre une force et un objet, les forces sont classées en forces de contact et sans contact.

Forces de contact : Une force qui ne peut être appliquée que lorsqu'elle est en contact avec un objet est appelée force de contact. Toutes les forces mécaniques sont des forces de contact, par exemple la force musculaire et la force de frottement.

Types de forces de contact :

• Force appliquée - La force due à l'action des muscles est appelée force appliquée. On l'appelle aussi force musculaire. Nous appliquons la force musculaire pendant le travail quotidien de base de notre vie, comme respirer, digérer, soulever un seau, tirer ou pousser un objet.
• Force normale - C'est une force d'interaction de contact entre les surfaces. Il agit toujours perpendiculairement aux surfaces et hors de la surface.
• Force de friction - Lorsque deux objets glissent l'un sur l'autre, ils se frottent et se poussent l'un contre l'autre. Cette force de poussée est appelée force de frottement. Par exemple, allumer une allumette ou arrêter une balle en mouvement est soumis à une force de friction.
• Force de tension - Une force appliquée où la force est appliquée à travers une corde, un câble, une corde, etc. Une force de tension ne peut que tirer, elle ne peut pas pousser. Nous supposons généralement que la tension dans un câble est la même partout sur le câble.
• Force de résistance à l'air - Il s'agit d'un type spécial de force de friction qui agit sur les objets lorsqu'ils se déplacent dans l'air. On observe souvent que la force de résistance de l'air s'oppose au mouvement d'un objet. La force sera généralement négligée en raison de sa magnitude négligeable. Il est plus visible pour les objets qui se déplacent à grande vitesse (par exemple un parachutiste ou un skieur alpin).
• Force du ressort - La force exercée par un ressort comprimé ou étiré est la « force du ressort ». La force créée peut être une poussée ou une traction selon la façon dont le ressort est attaché.

Forces sans contact : Une force qui peut être appliquée sans aucun contact avec deux corps est appelée force sans contact, par exemple force magnétique, force électrostatique, force gravitationnelle.

Types de forces sans contact

• Une force gravitationnelle est une force qui essaie de tirer deux objets l'un vers l'autre. Tout ce qui a une masse a aussi une attraction gravitationnelle. Plus un objet est massif, plus son attraction gravitationnelle est forte. La gravité terrestre est ce qui vous maintient au sol et qui fait tomber les objets. Les gouttelettes d'eau tombant du ciel sont un exemple de force gravitationnelle. La pomme tombant de l'arbre est le meilleur et le plus populaire exemple d'une force sans contact.
• La force magnétique est la force exercée par un aimant sur des objets magnétiques. Ils existent sans aucun contact entre deux objets. Par exemple, les épingles en fer sont attirées lorsqu'elles se trouvent à proximité d'un aimant sans aucun contact physique.
• La force électrostatique est la force exercée par tous les corps chargés électriquement sur d'autres corps chargés. Il peut être à la fois attractif et répulsif en fonction de la charge du corps. Par exemple, la charge des cheveux et l'attraction des morceaux de papier vers eux.
• La force nucléaire est la force qui maintient ensemble les atomes et leurs particules.

Champ de force

• La région ou l'espace dans lequel agissent des forces sans contact telles que la force magnétique, la force gravitationnelle et la force électrostatique est appelée champ de force.
• La région entourant un aimant, où une substance magnétique subit une force, s'appelle le champ magnétique.
• La région entourant une charge électrique, où une substance électrique subit une force, s'appelle le champ électrique.
• Ainsi, un champ de force est une sphère d'influence de forces sans contact.

Force = Masse × Accélération

Accélération - Le changement de vitesse d'un objet est appelé accélération. Lorsqu'un objet prend de la vitesse, son accélération est positive ; lorsque la vitesse est perdue, l'accélération est négative.

Masse - Chaque objet est composé de matière. Plus un objet a de matière, plus il est gros et plus il a de masse.

Selon la deuxième loi du mouvement de Newton, poussez sur un objet d'une certaine masse, et il accélère en fonction de la quantité de force et de masse. Une petite force avec une grande masse entraîne une accélération lente et une grande force avec une petite masse donne une accélération rapide. Cela signifie qu'une force nulle sur n'importe quelle masse donne une accélération nulle. Si l'objet est immobile, il reste immobile ; s'il se déplace, il continue à se déplacer à la même vitesse et dans la même direction.