Force
Physique-Chimie Première
Définition
Une force modélise une action mécanique exercée sur un système, capable de modifier son mouvement (vitesse, trajectoire) ou de le déformer. C'est une grandeur vectorielle caractérisée par un point d'application, une direction, un sens et une valeur (intensité) exprimée en newtons (N). On la représente par un vecteur $\vec{F}$.
Formule
$$\vec{F} = m\,\vec{a} \qquad (\text{N}=\text{kg}\cdot\text{m}\cdot\text{s}^{-2})$$
Exemple corrigé
Énoncé
Un objet de masse $m = 2{,}0$ kg subit une accélération de valeur $a = 3{,}0$ m/s². Calculer la valeur de la force résultante qui s'exerce sur lui.
Solution
D'après la deuxième loi de Newton, la somme des forces extérieures est reliée à l'accélération par $\vec{F} = m\,\vec{a}$.
En passant aux valeurs (vecteurs colinéaires) :
$$F = m \times a = 2{,}0 \times 3{,}0 = 6{,}0\ \text{N}$$
La force a la même direction et le même sens que l'accélération.
$$\boxed{F = 6{,}0\ \text{N}}$$
Erreurs classiques
- Oublier que la force est un vecteur et ne raisonner qu'avec sa valeur (perte de la direction et du sens).
- Confondre masse (en kg) et poids $P = m\,g$ (une force en N) : le poids n'est qu'un cas particulier de force.
Pour aller plus loin : le chapitre « Interactions, forces et champs » (cours et exercices corrigés).