Tension d'un fil et force exercée par un ressort
Seconde générale · Physique-Chimie 2nde
À retenir
• Tension d'un fil T : portée par le fil, dirigée du point d'attache vers le fil ; un fil ne peut que tirer. • Force de rappel d'un ressort : F = k |l - l_0|, avec k en Nm^-1 et les longueurs en mètres. • Ressort étiré : il tire l'objet accroché vers lui ; ressort comprimé : il le repousse.
Le cours
Tension d'un fil et force exercée par un ressort Deux actions de contact élastiques ou de liaison sont fréquemment étudiées en Seconde : 1. La tension d'un fil T : exercée par un fil ou câble tendu supposé inextensible et de masse négligeable. Elle est toujours dirigée le long de la droite formée par le fil, et son sens est orienté du système accroché vers le fil (un fil ne peut que tirer, jamais pousser). 2. La force de rappel d'un ressort F_R : exercée par un ressort élastique étiré ou comprimé. Elle s'oppose à la déformation pour ramener le ressort à sa longueur à vide l_0. Sa valeur est proportionnelle à l'allongement l = |l - l_0| selon la loi : F_R = k |l - l_0| où k est la constante de raideur du ressort exprimée en newtons par mètre (Nm^-1). Astuce et méthode clé Pour le fil : tracez la force le long du fil en « tirant » depuis le point d'attache. Pour le ressort : s'il est étiré, il tire vers l'intérieur ; s'il est comprimé, il pousse vers l'extérieur. Piège classique à éviter Utiliser l'allongement en centimètres dans F_R = k l. La raideur k étant en N/m, l doit être rigoureusement converti en mètres.
Dans ce chapitre
- Interaction entre deux corps du Collège
- Poids et masse : distinction et formule P = mg du Collège
- Mesure d'une force au dynamomètre du Cycle 4
- Actions mécaniques de contact et actions à distance
- Modélisation par un vecteur force : point d'application, direction, sens, norme
- Interaction gravitationnelle de Newton entre deux corps massiques
- Poids d'un corps sur Terre et champ de pesanteur g
- Réaction normale d'un support et force de frottement de contact
- Tension d'un fil et force exercée par un ressort
- Bilan des forces appliquées à un système mécanique
- Principe des actions réciproques (Troisième loi de Newton)
- Représentation graphique des forces à l'échelle sur un schéma
- Forces qui se compensent : condition géométrique d'équilibre
- Bilan : Synthèse et méthode sur Forces et interactions en Seconde