Français

Pousser et tirer

École primairePhysiqueForces constantes opposées en une dimension, avec un seuil de résistance sèche, au départ de l’arrêt

Faites glisser latéralement l’une ou l’autre des poignées de force orange, puis lancez le chariot. Équilibrez les deux forces ou inversez le côté dominant.

3D

Faites glisser l’appareil pour le régler. Faites glisser l’arrière-plan pour le faire pivoter. Faites défiler pour zoomer.

Carnet de mesures

Modifiez la configuration, testez une prédiction et enregistrez le résultat. Jusqu’à 12 instantanés sont conservés.

À propos de cette expérience

Tirez sur les poignées de chaque côté d’un chariot jouet. Équilibrez les forces, rendez un côté plus puissant et comparez l’effet de la masse et de la résistance de la piste sur le mouvement résultant.

Objectifs pédagogiques

  • Trouvez la direction et l’intensité de la force nette.
  • Prévoyez dans quelles conditions un chariot soumis à des forces équilibrées reste au repos.
  • Comparez l’accélération lorsque la même force est appliquée à des masses différentes.

Comment l’utiliser

  1. 1Lancez l’essai avec les forces inégales par défaut et notez dans quel sens le chariot se déplace.
  2. 2Équilibrez les forces exercées sur les poignées et recommencez à partir du repos.
  3. 3Inversez les forces et comparez le déplacement algébrique.
  4. 4Augmentez suffisamment la résistance au glissement pour immobiliser le chariot, puis augmentez une force jusqu’à ce qu’il bouge.

Le modèle

Le sens positif est vers la droite.
Ces expressions s’appliquent une fois que la force nette a surmonté la résistance, en partant du repos.

Hypothèses

  • Chaque modification d’un paramètre prépare un nouvel essai au repos. Les forces sont colinéaires et restent constantes pendant un essai.
  • La résistance au glissement peut équilibrer une force appliquée jusqu’à la limite choisie. Une fois le chariot en mouvement, son intensité est égale à cette limite.
  • Le modèle ne tient compte ni de l’inertie de roulement, ni de la résistance de l’air, ni des collisions avec l’extrémité de la piste. La scène utilise une échelle de distance fixe et suit le chariot près du bord de l’image.

À essayer en classe

  1. Q1Que se passe-t-il lorsque des forces égales tirent dans des directions opposées ?
  2. Q2Comment une force appliquée non nulle peut-elle coexister avec une force nette nulle ?

Foire aux questions

Pourquoi le chariot reste-t-il parfois immobile lorsque les poignées sont tirées avec des forces inégales ?

La résistance statique compense leur différence lorsque celle-ci est inférieure à la limite de résistance choisie.

Des forces équilibrées impliquent-elles toujours une vitesse nulle ?

Elles impliquent une accélération nulle. Cette activité repart du repos à chaque essai ; l’expérience sur l’inertie démontre séparément que des forces équilibrées peuvent coexister avec une vitesse non nulle.