Dans cet article, vous découvrirez comment une force est représentée graphiquement. De plus, vous pourrez voir un exemple résolu de représentation graphique d’une force.
Comment représenter graphiquement une force
La représentation graphique d'une force est un vecteur. Par conséquent, pour représenter graphiquement une force, il est nécessaire de connaître l’ampleur, la direction, le sens et le point d’application de la force.
Nous allons donc dans un premier temps revoir les définitions des éléments de forces pour ensuite pouvoir comprendre comment faire la représentation graphique d'une force.
- Point d'application : est le point d'origine de la force.
- Direction : est la ligne droite imaginaire sur laquelle se trouve la force.
- Sens : c'est l'orientation de la force, elle est indiquée par la flèche de la force.
- Magnitude (ou module) : est la valeur de la force, et est représentée par la longueur de la représentation graphique de la force.
➤ Voir : Comment calculer l'ampleur d'une force
Comme vous pouvez le constater, lorsque vous connaissez ces quatre propriétés d’une force, vous connaissez déjà toutes ses caractéristiques et, par conséquent, la force est complètement définie. Et puis on peut faire la représentation graphique de la force dans le plan cartésien.
Afin de représenter une force sur un graphique et de ne pas commettre d’erreurs, il est important que vous sachiez distinguer la direction et le sens d’une force. Eh bien, ce sont deux concepts souvent confondus. Vous pouvez consulter l'article où j'explique en détail la différence ici :
➤ Voir : direction et direction d'une force
Exemple de représentation graphique d'une force
Maintenant que vous connaissez les concepts nécessaires pour représenter une force, voyons un exemple de la façon dont les éléments d'une force sont représentés sur un graphique.
- Représentez graphiquement la force de 40 N qu'une personne exerce sur un objet lorsqu'elle tente de le pousser horizontalement de gauche à droite.
Dans ce cas, l’énoncé de l’exercice nous indique que la personne essaie de pousser l’objet horizontalement. La direction de la force sera donc horizontale.
De même, ils nous disent que la personne pousse l'objet de gauche à droite, donc la direction de la force est vers la droite. Autrement dit, la flèche de la force doit aller vers la droite.
Normalement, lorsqu’une force est appliquée sur un corps, le point d’application de la force est considéré comme étant le centre du corps. Mais vous pouvez aussi placer le point d'application au point où la personne entre en contact avec l'objet.
Enfin, puisqu'on ne doit représenter qu'une seule force, la longueur de la force peut être quelconque, puisqu'on peut choisir l'échelle sur laquelle on représente les forces. Cependant, si nous devions représenter davantage de forces, nous devrions les dessiner proportionnellement à leur ampleur.
En conclusion, la représentation graphique de la force est la suivante :
