Méchanique:
Vecteurs et forces

Corps suspendu

Un corps est suspendu par un fil lui même accroché au plafond.

Voici le bilan des forces:

1. Sur l'objet:

a) Le poids $\vec{P}$ de l'objet appliqué au centre de gravité et dirigé vers le bas.

b) La force appliquée par l'objet au bout du fil $\vec{F}$ appliquée au bout du fil est dirigée vers le bas, (figure a).

Le fils est éttiré.

c) La réaction de l'objet à cette force $\vec{R}$ appliquée sur l'objet au point de contact dirigée vers le haut.

2. Sur le plafond:

a) Au plafond, le bout du fil reste éttiré vers l'objet. Il exerce une force $\vec{F_{fp}}$ sur le plafond appliquée au point de contact et dirigée vers le bas.

b) Le plafond exerce une réaction sur le bout du fil $\vec{F_{pf}}$ appliquée au bout du fil et dirigée vers le haut.

Finalement, l'objet est attiré vers le haut par la réaction $\vec{R}$ qu'on note $\vec{T}$ et qu'on appelle la tension du fil. Le fil reste toujours éttiré vers le bas.


• Si on isole l'objet tout seul de tout le reste, les seules forces à l'intérieur en présence dans cet objet sont la tension $\vec{T}$ est le poids $\vec{P}$. Leur somme vectorielle est nulle: $\vec{T}$ + $\vec{P}$ = $\vec{0}$ .


• Si on isole le fil tout seul, ce fil est toujours éttiré vers le bas et équilibré par les force $\vec{F}$ et $\vec{F_{pf}}$. Leur somme vectorielle est nulle: $\vec{F} + \vec{F_{pf}} = \vec{0}$ .


• Si on isole le crochet sur le plafond, ce crochet est équilibré par les forces $\vec{F_{pf}}$ et $\vec{F_{fp}}$. Leur somme vectorielle est nulle: $\vec{F} + \vec{F_{pf}} = \vec{0}$ .


On retient toujours le cas de la figure (d): Dans le diagramme des forces, l'objet est attiré vers le bas à cause de son poids $\vec{P}$ et suspendu vers le haut à cause de la tension du fil $\vec{T}$.


Pour une tension, l'objet est tiré . L'objet est l'origine du vecteur tension $\vec{T}$.

Pour une compression, l'objet est comprimé . L'objet est l'extrémité du vecteur compression $\vec{C}$.