Seconde
1
Activité : Modéliser une action s'exerçant sur un système
En 1851, le physicien français Léon Foucault fabrique un pendule qui porte son nom. Constitué d'une
boule suspendue à un fil, ce pendule permet de mettre en évidence, grâce à ses oscillations, la
rotation de la Terre sur elle-même.
Comment modéliser les actions s'exerçant sur la boule du pendule?
Deal
Diagramme système - actions
Un diagramme système - actions permet
d'inventorier les actions entre le système
étudié (S) et les systèmes extérieurs (S₁ et S₂)
en précisants'il s'agit d'actions de contact* ou à
distance. Sauf indication contraire, les actions
exercées par l'air sont négligeables.
Système
extérieur 1
Système
extérieur 2
Système
étudié
Action de contact
A---- Action à distance
D2
Modélisation d'une action par une force
On s'intéresse aux actions qui s'exercent sur le système étudié. Lorsque
le système 1 (S₁) ou 2 (S₂) exerce une action sur le système étudié (S), on
modélise cette action par la force Fs/s ou Fs exercée par le système 1 ou
2 sur le système étudié (S).
S2/S
Une force est caractérisée par une direction, un sens et une valeur exprimée en
newtons (N). Elle est représentée par un segment fléché, appelé vecteur, qui a :
une direction, la droite suivant laquelle s'exerce la force;
- un sens, l'orientation de la force ;
une norme proportionnelle à la valeur de la force selon l'échelle choisie.
Schéma simplifié du pendule Fil
le est accroché à un support. La boule
le suspendue à un fil est modélisée
nt.
Boule
144
Support
F2
Chap 8
Échelle: 1,0 cm - 300 N
VOCABULAIRE
Action à distance: action sans
contact entre deux corps.
Action de contact : action entre
deux corps en contact.
Maths
Fiche 14 p. 329
Norme
Direction
Sens
FS₁/5
S
Système S représenté
par un point
1. Inventorier, à l'aide d'un diagramme système - actions (doc. 1), les actions qui s'exercent sur la
boule du pendule dans le référentiel terrestre.
2. a. Identifier les actions modélisées par les forces F1 et F2 représentées sur le schéma du doc. 3.
b. Déterminer les caractéristiques de ces forces (doc. 2).
3. a. Inventorier, à l'aide d'un diagramme système - actions, les actions qui s'exercent sur le fil du
pendule dans le référentiel terrestre (doc. 1 et 3).
b. Faire le bilan des forces qui s'exercent sur le fil.
c. Les représenter sans souci d'échelle en modélisant le fil par un point.
bebe