Classification des forces
\( \vec{F}_{contact} \perp \text{surface de contact} \)
\( \vec{F}_{distance} \propto \frac{1}{r^2} \)
Caractéristiques principales
Différenciation :
Forces de contact : interaction directe
Forces à distance : interaction sans contact
Portée : limitée vs infinie
Forces à distance : interaction sans contact
Portée : limitée vs infinie
Forces de contact
Exemples :
- Réaction du support
- Force de frottement
- Tension d'un fil
- Poussée d'Archimède
- Force de rappel d'un ressort
Caractéristiques :
- Interaction directe
- Portée locale
- Peut être attractive ou répulsive
- Varie selon la situation
Forces à distance
Exemples :
- Force gravitationnelle
- Force électromagnétique
- Force nucléaire (forte/faible)
Comparaison des forces
Contact : nécessite un support
Distance : agit à travers l'espace
Contact : portée locale
Distance : portée infinie (sauf nucléaires)
Hiérarchie des forces
Nucléaire forte (contact)
Électromagnétique (distance)
Nucléaire faible (distance)
Gravitationnelle (distance)
Exemples concrets
Force de contact : Ressort
\( \vec{F} = -k\vec{x} \)
Loi de Hooke : la force de rappel est proportionnelle à l'allongement.
k = constante de raideur (N/m), x = déformation (m)
Force à distance : Gravitation
\( \vec{F}_g = G\frac{m_1m_2}{r^2}\vec{u}_{12} \)
Force entre deux masses, agit à distance.
G = 6,67×10⁻¹¹ m³.kg⁻¹.s⁻²
Force de frottement
\( \vec{F}_f = -\mu\vec{v} \)
Force de frottement fluide, oppose le mouvement.
μ = coefficient de frottement
Points clés à retenir
Les forces de contact nécessitent un contact physique
Les forces à distance agissent sans contact direct
Les forces de contact ont une portée locale
La plupart des forces à distance ont une portée infinie
