Interactions et forces

Les interactions entre les objets

• Un système est l’objet ou l’ensemble des objets étudié(s). Définir un système revient à définir une frontière.
• Un système est défini de manière arbitraire en fonction des besoins de l’expérience à décrire ou de la théorie énoncée.
• En physique, lorsqu’un objet agit sur un autre, on parle d’action mécanique ou plus simplement d’action.
• Une action peut avoir plusieurs effets sur l’objet étudié :
• une mise en mouvement ;
• un maintien en équilibre ;
• une modification du mouvement.
• Une interaction implique que deux objets exercent une action l’un sur l’autre. Il existe les interactions de contact et les interactions à distance.

Le diagramme objet-interaction

• Un diagramme objet-interaction (ou DOI) permet de faire l’inventaire de l’ensemble des interactions dans lequel est impliqué le système étudié.
• Un DOI se construit selon les trois étapes ci-dessous :
• préciser le système étudié et placer son nom dans une bulle ;
• faire l’inventaire de tous les objets qui interagissent avec le système étudié ;
• relier ces objets au système étudié par une double flèche (pleine ou en pointillés).

Les forces

• Une force représente l’action d’un corps sur un autre. On modélise celle-ci par une flèche, que l’on appelle vecteur.
• Une force possède les quatre caractéristiques suivantes :
• une direction, elle suit une droite d’action ;
• un sens, une droite a deux sens possibles ;
• un point d’application ;
• une valeur exprimée en newton $(\text{N})$.
• La valeur d’une force se mesure avec un dynamomètre. L’unité de mesure est le newton (symbole : $\text{N}$).
• Le segment fléché, également appelé vecteur, permet de modéliser les quatre caractéristiques de la force sur un schéma. En effet :
• son origine correspond au point d’application de la force ;
• sa direction illustre sa droite d’action ;
• sa flèche, au bout du segment, correspond au sens de la force ;
• sa longueur est proportionnelle à la valeur de la force grâce au choix d’une échelle appropriée.
• Un objet soumis à deux forces est en équilibre si ces deux forces ont la même direction et la même valeur, mais un sens opposé.