Cet article explique ce que sont les forces coplanaires et vous pourrez également voir des exemples de forces coplanaires. Vous trouverez également la différence entre les forces coplanaires et non coplanaires et lorsque deux forces sont coplanaires et concurrentes en même temps.
Que sont les forces coplanaires ?
Les forces coplanaires sont des forces qui agissent dans le même plan. Autrement dit, deux forces ou plus sont coplanaires lorsqu’elles sont contenues dans le même plan.
Par conséquent, les forces coplanaires peuvent être définies mathématiquement avec des vecteurs à deux composantes. Normalement, lorsque vous commencez à étudier la physique, vous commencez généralement par faire des exercices de forces coplanaires, car il est plus facile de travailler avec des forces bidimensionnelles.
Un concept lié aux problèmes de ce type de forces est celui des conditions d'équilibre, car à partir de ces conditions, des inconnues peuvent être soulevées et des forces inconnues peuvent être trouvées. Vous pouvez vous entraîner avec des exercices résolus sur ce sujet sur le lien suivant :
Exemple de forces coplanaires
Compte tenu de la définition des forces coplanaires, nous allons voir un exemple de ce type de forces.
Par exemple, lorsque nous poussons un objet sur le sol, l’ensemble des forces agissant sur lui est coplanaire.
Deux forces verticales agissent sur le corps : le poids, qui est dû à la gravité terrestre, et la force normale, qui s'oppose à la force du poids. D’autre part, une seule force horizontale agit, c’est la force qui est appliquée au corps pour tenter de le déplacer.
Ainsi, puisque toutes les forces du système peuvent être définies dans un seul plan (celui de l’écran), il s’agit de trois forces coplanaires.
Une astuce pour identifier les forces coplanaires est que si toutes les forces sont contenues dans l'écran (ou le papier), si aucune force ne va vers l'extérieur ou l'intérieur de l'écran, alors ce sont des forces coplanaires.
Il convient de noter que tout système de forces coplanaires peut être simplifié et que toutes les forces sont remplacées par une force résultante. Vous pouvez voir comment cela se fait en cliquant ici :
Forces coplanaires et non coplanaires
La différence entre les forces coplanaires et les forces non coplanaires réside dans le fait que les forces coplanaires agissent dans le même plan, alors que les forces non coplanaires agissent dans des plans différents.
Par conséquent, pour définir des forces coplanaires, des vecteurs avec seulement deux coordonnées sont nécessaires, mais pour exprimer des forces non coplanaires, des vecteurs avec trois coordonnées sont nécessaires. Parce que les forces non coplanaires sont définies dans l'espace.
Lorsque vous commencez à enseigner la physique, vous ne faites généralement que des problèmes avec des forces coplanaires, car la difficulté augmente considérablement avec les trois dimensions. Donc, si vous débutez, tous les problèmes que vous rencontrerez concerneront sûrement les forces coplanaires.
Forces coplanaires et concurrentes
Deux forces sont coplanaires et concurrentes lorsqu’elles agissent dans le même plan et que, de plus, leurs lignes d’action se coupent en un point.
Une façon d’identifier les forces coplanaires et concurrentes est de voir qu’elles se trouvent dans le même plan et ne sont pas parallèles. Si deux ou plusieurs forces vectorielles appartiennent au même plan et ne sont pas parallèles, cela signifie que leurs extensions se coupent en un point du plan ; par conséquent, ce sont des forces coplanaires et concurrentes.
Pour voir des exemples de ce type de forces, cliquez ici :