Bonjour,
Je suis enseignant de physique chimie et je dois expliquer à mes élèves le travail d'une force (c'est la première que j'ai des 1eres S). Comment expliquer "avec les mains" qu'un produit scalaire d'un vecteur force avec un vecteur déplacement (du centre d'application du vecteur force) débouche sur une énergie ? Histoire de faire oublier ce formalisme matheux plutôt effrayant pour un élève de 1ere S?
D'avance merci
Cdlt
speedy56
salut, déja à mon avis, il serai important qu'ils voient bien la différence entre scalaire et vecteur.
Moi on m'avait donné l'image de la force et de l'énergie ( respectivement vecteur et scalaire ).
Ainsi, si on pousse un voiture avec une certaine force, on peut l'arreter avec une seconde force de sens opposée à la première...
En revanche, une voiture animée d'une certaine énergie ne peut pas voire son énergie annylée par une seconde énergie. Si on fait se percuter deux voiture lors d'un choc frontal, l'énergie ne s'est pas annulée ( la somme des deux énergie se transforme en déformation dans la carrosserie).
Je trouve que cette image est parlante et montre bien l'indépendance entre l'énergie et une quelconque direction.
Bof...Envoyé par mc222
La quantité de mouvement est un vecteur donc...
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Bonsoir,
Personnellement, je parle d'abord du fait que la façon la plus efficace d'utiliser son énergie pour tirer un petit chariot avec une corde le long d'un déplacement quelconque est de tirer parallèlement à ce déplacement(et bien sûr dans le sens de ce déplacement). ça tous les élèves le comprenne, car ils en ont déjà fait l'expérience par eux-même. Avec un autre petit schéma, il est clair que si on tire perpendiculairement par rapport au déplacement, on ne fera pas avancer d'un poil le chariot. Donc plus l'angle entre la force que l'on applique et le vecteur déplacement est petit plus le "travail" de celui qui tire sera efficace. Quelle fonction respecte cette règle en math ? Et bien c'est un cosinus, qui est maximale pour un angle nul et minimal pour un angle de pi/2. On imagine bien que plus la force est grande plus le travail sera grand, même chose pour la distance à parcourir. Cette énergie, ce travail, doit donc être proportionnel à la norme de la force, la norme du vecteur déplacement et au cosinus de l'angle entre les deux. Puisqu'on parle d'une énergie(travail) cette quantité doit avoir la dimension d'une énergie, c-à-d en Joule.
Et là on peut écrire la formule
et dire qu'en math, la quantités'appelle le "produit scalaire entre le vecteur F et le vecteur AB" et est noté
On introduit donc, non seulement la notion de travail, et le produit scalaire.
Bonsoir,
Merci beaucoup à tous.
A+
