Mécanique
Forces opposées
Observez la boîte ralentir, s'arrêter, puis inverser sa direction sous une force plus faible que ce que sa quantité de mouvement nécessiterait pour s'arrêter instantanément.
Forces opposées — simulation interactive de Mécanique. Observez la boîte ralentir, s'arrêter, puis inverser sa direction sous une force plus faible que ce que sa quantité de mouvement nécessiterait pour s'arrêter instantanément. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.
Force résultante et décélération
Lorsqu'une force s'oppose au mouvement, la force résultante est plus faible que chaque force prise seule et l'objet décélère.
Ce bloc se déplace vers la droite mais subit une force appliquée vers la gauche. La force résultante est la somme vectorielle de toutes les forces : le bloc ralentit, s'arrête et peut inverser sa direction — un cas concret de la deuxième loi de Newton avec des contributions opposées.
- Force nette F_net = ΣF
- Accélération a = F_net / m
Mémoire d'enquête
Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire
Le brief reprend la page pré-rendue : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.
Question de conduite
Un bloc se déplaçant vers la droite est tiré par une force constante dans la direction opposée. Qu’arrive-t-il à son mouvement au fil du temps ?
Des pronostics à peser
- Il ralentit et s'arrête définitivement
- Il ralentit, s'arrête, puis accélère dans la direction opposée
- Il ralentit brièvement, puis continue à vitesse réduite constante
Rôles variables
Ce que vous définissez :
- Masse m (kg)
- Vitesse initiale v₀ (m/s)
- Force opposée F (N)
Ce que vous mesurez :
- Quantité de mouvement initiale p = mv (kg·m/s)
- Vitesse à t = 4 s (m/s)
Comment se déroule l'enquête
- Ouvrez la simulation des forces opposées et appuyez sur Réinitialiser.
- Activer la sonde de vitesse sur le bloc.
- Pour chaque essai, définissez la vitesse initiale du bloc, appuyez sur Lecture, faites une pause à t = 4 s à l'aide de la chronologie et enregistrez la lecture de la vitesse.
Équation gouvernante
Élan — p = m·v
La masse et la vitesse initiale du bloc déterminent son élan avant que la force opposée n'agisse.
Deuxième loi de Newton — F = m·a
La force opposée constante divisée par la masse donne la décélération constante du bloc, qui le ralentit, l'arrête et finalement l'inverse.
Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre
- Montrez votre démarche pour calculer la quantité de mouvement initiale p = mv pour un essai.
- En utilisant a = F/m, prédisez la vitesse du bloc à t = 4 s pour chaque essai et comparez-la à votre table. Le bloc se déplace-t-il toujours dans sa direction d’origine, est-il momentanément au repos ou recule-t-il ?
Où cela apparaît au-delà du laboratoire
- Si la masse du bloc était doublée alors que la force opposée restait la même, cela prendrait-il plus ou moins de temps pour s'arrêter ? Expliquez en utilisant F = ma.
- Les vrais blocs glissant sur une surface réelle ressentent également une friction. La friction ferait-elle arrêter le bloc plus tôt ou plus tard que ne le prédit cette simulation idéalisée ?
- AP Physics 1 — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Forces & Newton's laws
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Bienvenue aux forces opposées
- Sélectionnez le bloc
- Appuyez sur Lecture
- Ralentissement
- Ouvrez les données
- Bravo !
Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.
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