Concepts Fondamentaux de la Physique : Forces, Mouvement et Énergie

Point 5 : Les Forces Fondamentales

La force est une interaction entre deux systèmes ou arènes.

Quatre Types de Forces

• La force gravitationnelle (responsable de la pesanteur).
• La force électromagnétique.
• Les forces nucléaires fortes, responsables de la stabilité des noyaux atomiques.
• Les forces nucléaires faibles, responsables des désintégrations radioactives.

La formule de la pesanteur est : $P = m \cdot G$ (Poids = masse par Gravité, où $G$ est l'accélération de la pesanteur).

Point 6 : Le Mouvement et ses Caractéristiques

Le mouvement est un phénomène physique défini comme tout changement de position dans l'espace vécu par les objets d'un système par rapport à eux-mêmes ou à un autre organisme pris comme référence. Un corps en mouvement décrit une trajectoire.

Trajectoire

Il s'agit du lieu des positions successives occupées par un corps en mouvement. La trajectoire dépend du système de référence décrivant le mouvement, qui est le point de vue de l'observateur. Le chemin parcouru peut être décrit par un corps humain en déplacement.

Déplacement

La longueur du chemin parcouru est mesurée par une longueur et correspond à la distance entre le point initial et le point final de sa course. Il est représenté par la longueur de la ligne droite joignant le point de départ au point final.

Direction

C'est l'angle formé par la trajectoire par rapport à un axe imaginaire, généralement l'horizontale.

Vitesse (Vélocité)

La vitesse (ou vélocité) est une grandeur physique exprimant le caractère vectoriel du mouvement d'un objet par unité de temps. Dans le langage courant, nous utilisons les termes vitesse et vélocité de façon interchangeable. En physique, nous faisons une distinction : la vitesse est une vélocité dans une direction donnée.

• Quand nous disons qu'une voiture roule à 60 km/h, nous indiquons la vitesse scalaire.
• Si nous disons qu'une voiture roule à 60 kilomètres par heure vers le nord, nous précisons la vélocité vectorielle.

La vitesse scalaire décrit comment un objet se déplace, tandis que la vélocité nous indique à quelle vitesse il se déplace et dans quelle direction.

Vélocité = Déplacement / Temps

Vitesse Scalaire

La vitesse scalaire est aussi appelée le rapport entre la distance parcourue et le temps écoulé lors d'un trajet. Par exemple, une voiture peut rouler à 110 km/h. La vitesse scalaire est une mesure de la rapidité avec laquelle un objet se déplace. C'est le taux de changement de la distance parcourue, mesuré en termes d'une unité de distance divisée par une unité de temps.

Vitesse Scalaire = Distance parcourue / Temps

Accélération

En physique, le terme accélération est une grandeur vectorielle qui s'applique lorsque la vitesse augmente ou diminue sur une unité de temps. Par exemple, les freins d'une voiture peuvent produire de grandes accélérations négatives (décélérations), ce qui signifie une diminution importante de la vitesse par seconde. Ce terme s'applique également aux changements de direction rapides. Si vous parcourez une courbe à une vitesse scalaire constante de 50 km/h, vous ressentez les effets de l'accélération et une tendance à vous pencher vers l'extérieur de la courbe (inertie). Bien que votre vitesse scalaire soit constante, votre vélocité n'est pas constante en raison du changement de direction à chaque instant ; par conséquent, votre état de mouvement change, c'est-à-dire que vous accélérez.

Accélération = Changement de vitesse / Temps

Sens

Le sens détermine si le corps s'est déplacé vers la droite, la gauche, le haut, le bas, ou dans d'autres directions, et il détermine également la direction vers laquelle le corps est orienté.

Énergie

En physique, l'énergie est définie comme la capacité à effectuer un travail. Elle se manifeste, par exemple, en soulevant un objet, en le transportant (mouvement), en le déformant ou par la chaleur.

L'énergie n'est pas un état physique réel, ni une « substance intangible », mais un scalaire affecté à l'état du système physique. C'est un outil ou une abstraction mathématique d'une propriété des systèmes physiques. Par exemple, on peut dire qu'un système est au repos s'il possède une énergie cinétique nulle.

L'énergie est mesurée avec l'unité "joule (J)".

Force (Définition approfondie)

En physique, la force est une grandeur physique qui mesure l'intensité de l'échange de quantité de mouvement entre deux particules ou systèmes de particules (dans le langage de la physique des particules, on parle d'interaction). Selon une définition classique, la force est un agent capable de modifier la quantité de mouvement ou la forme des corps matériels.

Dans le Système International d'unités, la force est mesurée en "newtons (N)".