Force et pression

[le_STI]

Salut.

....
Si j'ai une balle en mousse, la force exercée à un point ne se ressentira pas au bout de la balle , c'est ducou contre intuitif .
....

Que tu poses la question : OK.

Mais pourquoi justifier ta difficulté de compréhension en t'appuyant encore une fois sur une allégation qui est fausse? (de mémoire j'avais dû te faire la même remarque dans un autre des sujets que tu as ouvert).

Comme le disait très justement Dynamix, que l'objet entre le marteau et la planche soit "rigide" ne change rien (si on parle en terme de statique, donc le marteau est mal venu, il vaudrait mieux penser à une presse qui appliquerait un effort de façon relativement lente).

D'ailleurs l'acier n'est pas indéformable. Alors pourquoi faire la distinction suivant la rigidité des matériaux employés?
-----

[Chadocan]

Non , la force n' est pas "transmise"

Ba, pour le coup, ce n'est peut-être pas le bon vocabulaire mais c'est quand même un peu l'idée, non ?

[Dynamix]

Ba, pour le coup, ce n'est peut-être pas le bon vocabulaire mais c'est quand même un peu l'idée, non ?

Non , c' est un abus de langage qui génère une confusion .

Dans le cas d' un objet en équilibre sous l' effet de deux forces F1 et F2 , on a bien F1 = -F2
Avec F'2 la réaction à F2 , on obtient :
F1 = F'2
Ce qui donne cette image de force transmise par l' objet .
Comme si F1 était la même force que F'2 , ce qui est faux . Elles ont la même valeur , mais ce sont deux forces différentes car issues d' interactions différentes .

Cette illusion n' apparaît que en statique dans le cas d' un objet soumis à 2 forces .
Si l' objet est soumis à trois forces non nulles , les 3 forces ont des valeurs différentes , et l' illusion de transmission de la force n' apparaît pas .

[Chadocan]

Ah, effectivement, je ne suis pas sur que nous parlons de la même chose tout les 3.

je me concentrais, à tort, sur :
"on se dit que la force est transmise de molécule en molécule jusqu'à transmettre cette force à la planche par le biais des molécules en contact avec celle ci"
Ce qui pour le coup me semble une façon assez juste de visualiser comment l'avant de la voiture avance alors que je pousse l'arrière. Ou dans le cas présent, comment le clou fait pression sur la planche alors que l'on tape sur la tête du clou.

Au temps pour moi.

[Chmiman]

Non , c' est un abus de langage qui génère une confusion .

Dans le cas d' un objet en équilibre sous l' effet de deux forces F1 et F2 , on a bien F1 = -F2
Avec F'2 la réaction à F2 , on obtient :
F1 = F'2
Ce qui donne cette image de force transmise par l' objet .
Comme si F1 était la même force que F'2 , ce qui est faux . Elles ont la même valeur , mais ce sont deux forces différentes car issues d' interactions différentes .

Cette illusion n' apparaît que en statique dans le cas d' un objet soumis à 2 forces .
Si l' objet est soumis à trois forces non nulles , les 3 forces ont des valeurs différentes , et l' illusion de transmission de la force n' apparaît pas .

Quelle force nommez vous F2 ? J'ai un clou , une force F1 appliquée sur celui ci et la réaction du support qui vaut l'opposé , quelle troisième force ? Pouvez vous expliquer quels sont les actions qui crées ces forces F 2 et F'2 ?

[Dynamix]

Un objet A en équilibre sous l' effet de deux forces implique 2 interactions , donc 2 autres objets B et C .
Et 4 forces (2 par interaction) :
F(B/A) que j' ais appelé F1
F(A/B)
F(C/A) que j' ais appelé F2
F(A/C) que j' ais appelé F'2

[Chmiman]

Ce qui dans notre exemple serait : force marteau / clou -----> force réaction du clou et force pointe / planche ----> force réaction de la planche ?

[Dynamix]

Voila voilou .

[Chmiman]

Force marteau sur clou : 5N , réaction clou marteau ----> - 5N

Force clou /planche -----> 5 N selon le principe de la conservation de la force de façon uniforme dans tout le clou ,
Et force planche / clou ( réaction du support ) ------> -5N
Le clou est donc soit immobile et donc la force est conservée comme on veut le démontrer , ou alors le clou a un mouvement rectiligne uniforme et c'est la raison pour laquelle il s'enfonce dans la planche .

Ma démonstration est bien ?

[Chadocan]

"le principe de la conservation de la force de façon uniforme dans tout le clou"

Je ne le connaissais pas celui là !

"Le clou est donc soit immobile et donc la force est conservée comme on veut le démontrer , ou alors le clou a un mouvement rectiligne uniforme et c'est la raison pour laquelle il s'enfonce dans la planche ."

J'ai rien compris.

"Ma démonstration est bien ?"

Du coup, non.

Pose l'équation ,choisis arbitrairement une masse, une accélération et même une force marteau clou et calcul combien vaut la réaction du support. Tu auras ta réponse.

[Chmiman]

Normal que vous ne connaissiez pas le principe , d'ailleurs je m'attendais bien à cette réaction puisqu'il n'existe pas , mais puisque j'ai posé une question à laquelle vous n'avez pas répondu : " comment la force se transmet du derrière à l'avant de la voiture " , eh bien j'imagine qu'il y a un principe . J'ai demandé cela depuis le premier post et aucun ne m'a répondu ! C'est super d'infirmer mes propos , mais comment la force exercée sur la tete du clou se " transmet " a la pointe ? Si vous n'avez pas la reponse , dites le moi et on est fixé s'il vous plaît !

[le_STI]

Salut.

....j'ai posé une question à laquelle vous n'avez pas répondu : " comment la force se transmet du derrière à l'avant de la voiture " ....

Voici la réponse: https://fr.wikipedia.org/wiki/Coh%C3%A9sion_(physique)

Et n'oublies pas de suivre les différent liens hypertexte pour approfondir les sujets abordés.

Le clou est donc soit immobile et donc la force est conservée comme on veut le démontrer , ou alors le clou a un mouvement rectiligne uniforme et c'est la raison pour laquelle il s'enfonce dans la planche

Dans le principe oui, si les forces sont à l'équilibre, soit le clou est immobile soit il est en mouvement uniforme rectiligne.
Mais ce n'est pas parce que le clou a un mouvement rectiligne uniforme qu'il s'enfonce dans la planche. C'est parce qu'il s'enfonce dans la planche qu'il a un mouvement rectiligne uniforme, nuance.

[Chadocan]

Vous avez trois pages de lectures, avec pas mal d'éléments de réponse à cette question.

Quand vous frappez la tête d'un clou, vous appliquez une pression (force/surface) - les électrons "en surface" du marteau repoussent ceux du clou. Le clou étant incompressible (ce n'est pas tout à fait vrai, mais bon) tout son "corps" se meut avec la tête.
Le clou est incompressible, car les forces électrostatiques entre les différents atomes qui le constituent sont suffisamment puissantes (et de beaucoup) pour maintenir sa cohésion (les distances inter atomique ne varient presque pas).
Il y'a toutefois, une onde de choc qui se propage le long du clou lorsque vous le frappez.

J'apprécierez qu'un physicien aguerri confirme ce que je viens de dire, je ne voudrais pas embrumer davantage votre esprit.

Vous voyez, aucune raison de parler de forces, de Newton, ou autre...

[Chmiman]

Donc si je fais une explication : Un objet est cohérent , en tout point de cet objet , donc il est sûr que lorsque j'appuie sur cet objet , les phénomènes moléculaires de cet objet sont homogènes ( mal dit mais c'est pour dire que c'est partout les mêmes interactions ) . Et donc , pas possibilité de changement d'intensité de la force en fonction du point de l'objet ( genre tete ou pointe , arrière ou avant ) .


Édit ---> merci Chadocan c'est bien l'explication que j'aurais donnée !

[Chadocan]

"Cohérent" n'est pas l'adjectif qui se rapport au nom "cohésion", mais je vois ce que vous voulez dire.
La réponse est non, dans l'idée oui mais la surface de contact entre en jeu. "L'intensité de la force" (la contrainte) en différents points de l'objet n'est pas la même.
C'est assez intuitif en fait. Imaginez une table ronde avec, au centre et d'un seul tenant avec la table, un seul pied très très très fin (juste ce qu'il faut pour que ça tienne). Sautez dessus, la table résiste, le pied casse, pourtant c'est le même matériau.

edit: L'exemple est plutôt mauvais en fait, j'essaye de vous dire que localement, à cause de considérations géométriques, un point de l'objet peut subir plus de contrainte qu'un autre.

[LPFR]

Bonjour.
Je n’ai pas lu la discussion. Mais vue sa longueur, probablement tout a déjà été dit par des membres compétents.

Je ne fais que répéter, j'imagine.
Au moment de l’impact, pour arrêter le marteau il faut une force F pendant un temps t dont le produit est égal à la quantité de mouvement du marteau. Si le clou est sur un matériau mou, la force pour le pénétrer sera faible et le temps long. Et la force par la distance sera égale (à la louche) à l’énergie cinétique du marteau.
Si le matériau est dur, comme le béton, la force sera grande et le temps court. Et la force peut être suffisamment grande pour déformer plastiquement le clou. J’ai vu des ciseaux à béton avec le haut aplati à force des coups, comme s’ils étaient en pâte à modeler.

Et le clou se déforme (au moins élastiquement) au moment de choc, cette déformation se transmet le long du clou comme une onde sonore longitudinale. C’est cette déformation qui va déformer (ou casser) l’objet sur lequel le clou s’appuie.
Au revoir.

[Chmiman]

C'est là que je voulais en venir , lorsque l'on exerce une force , le matériau en absorbe dans sa déformation ? La force , malgré que le solide soit en cohésion , eh bien il faut que chaque molécule "transmette" la force jusqu'au contact avec un autre solide , je ferais volontiers l'analogie avec les billes de Newton ! J'ai l'impression de passer pour un fou , mais le fait que j'appuie sur un point A et que l'intensité et la direction de ma force soit la meme a l'extrémité de l'objet au point B devrait s'expliquer ! Et la cohésion moléculaire ne me dit pas comment la quantité d'énergie fournie par la force est transmise , car la force met en mouvement ou déforme l'objet !

L'exemple de la table , c'est une question de' pression , plus le pied est fin plus la force est appliquée sur petite surface donc le matériau casse car il a une certaine RDM .

[Chadocan]

L'exemple de la table est mauvais. C'est de ma faute, oubliez le (de toute façon vous avez bien compris le truc)

En pratique, une partie de l'énergie apportée par le marteau va "se perdre" dans le clou et le déformer plastiquement,créer des défauts dans le matériau, le faire vibrer, le chauffer, etc. J'imagine que c'est globalement négligeable.
Toute l'énergie restante est transmise au marteau et matériau via l'onde de choc sonore dont vous a parlé LPFR.

[Chmiman]

Je peux conclure en disant que dans un matériau comme le clou , bien rigide , chaque molécule transmet l'énergie de la force sans trop de déformations et que c'est grâce à la transmission de l'énergie de la force que j'applique au départ sur l'objet que celui ci va pouvoir transmettre à son tour la force appliquée sur un autre objet , la planche par exemple .

C'est vraiment pas aisé à expliquer " comment l'intensité de la force va se transmette ?", donc j'essaye avec mes mots mais je voudrais juste m'assurer de comprendre le principe de transmission de la force ( ou de l'énergie qui va faire bouger les molécules ) de molécule en molécule d'un solide , et meme d'une molécule d'un solide a une molécule d'un autre solide !

[Chadocan]

...
"l'énergie de la force" (on parle du travail d'une force)
...
"la transmission de la force"
...

Il vous manque des notions que vous apprendrez en terminal et post-bac. En attendant, une force est l'action d'un corps sur un autre en un point d'application avec une "intensité" et selon une direction. Et l'énergie est un concept qui traduit la notion d'état, de mouvement, de potentiel.

Vocabulaire:
La force que le marteau exerce sur le clou est unique (en fait c'est la force résultante de toute les forces de tous les atomes du marteau sur les atomes du clou, bref passons). La force que l'extrémité du clou exerce sur la planche est unique (idem), ce ne sont pas les mêmes forces parce que les points d'application sont différents, les deux corps sont différents.
La force appliquée au clou déplace les atomes, les atomes appliquent une force à leur voisin et les mettent en mouvement, ces derniers font de même, etc. au bout du clou les atomes du clou exercent une force qui déplacent les atomes de la planche (suffisamment pour la perforer, ou non). Plein de force différentes, il se trouve qu'il y a peu de perte d'énergie et que la résultante de départ à la même intensité que celle d'arrivée. c'est tout.

[Chmiman]

J'imagine que les atomes déplacent leurs voisins avec le jeu des interactions au niveau moléculaire aussi ! Par exemple , c'est pas comme si j'avais un sac de billes que je poussais avec la main, je veux dire , les atomes sont pas côtes à cotes , ils vont se pousser mais toujours avec un écart car il y a les répulsions au niveau des interactions électromagnétiques !

Je me représenterai bien l'image du premier atome , celui en contact avec la main ( en très gros ) , et que cet atome va se mettre en mouvement maison mouvement va perturber l'équilibre des interactions intermoléculaires !

[LPFR]

J'imagine que les atomes déplacent leurs voisins avec le jeu des interactions au niveau moléculaire aussi ! Par exemple , c'est pas comme si j'avais un sac de billes que je poussais avec la main, je veux dire , les atomes sont pas côtes à cotes , ils vont se pousser mais toujours avec un écart car il y a les répulsions au niveau des interactions électromagnétiques !

Je me représenterai bien l'image du premier atome , celui en contact avec la main ( en très gros ) , et que cet atome va se mettre en mouvement maison mouvement va perturber l'équilibre des interactions intermoléculaires !

Re.
Oui, les atomes c’est comme dans un sac de billes. Mais en mieux rangés et tassés.
Et comme les billes de n’importe quel matériau, ils cèdent u peut quand on les pousse contre leurs voisins.

Et ce qui empêche ces billes de s’interpénétrer est l’immense difficulté que les électrons de mêmes nombre quantiques occupent le même endroit de l’espace.
(Principe d’exclusion de Pauli).
A+

[Chmiman]

Je sais absolument pas pourquoi un pendule oscille, quelle est la force qui le ramène quand je le pousse ? Je vois mal comment appliquer cela au clou par exemple, car quand je le pousse, il est poussé mais ne va pas osciller.

Les explications des phénomènes du monde , je peut les comprendre, mais au fond c'est une logique qu'on a voulu donner à ce monde, comme l'addition des forces, ou encore les interactions électromagnétiques , au fond si on creuse on se dit qu il faut accepter , car n'importe quelle théorie ou principe ou loi se fonde sur de l'observation, moi je suis pour l'observation, par exemple quand Newton dit que la quantité de mouvement se conserve, je vois pas pourquoi je le croirai , mais si il le montre avec une wexperience, la d'accord et ça me permet de moins m'inquiéter de pas comprendre..

[Chmiman]

Deedee, vous voyez , moi à chaque fois que j'aborde un principe, une loi , ou alors encore la conservation de quelque chose ou quoi , je me demande pourquoi ? Et je pense que à ce genre de question il faut dire que c'est comme ça. Car même si vous voulez creusez, vous tombez sur des théories ou des calculs qui décrivent la réalité non ? J'aimerais beaucoup avoir votre avis de comment vous percevez tous ça, la science physique , les oscillations, les conservations, les lois de Newton, les propriétés des particules... Je suis prêt à me lancer mais à chaque fois je me pose trop de questions sur tout !

[LPFR]

Re.
J’ai eu tort d’intervenir. Mais je me rattrape : j’arrête.
Je pense que tous les efforts que l’on fait avec Chmiman sont voués à l’échec.
Il faudrait qu’il aille dans un autre forum, fréquenté par des gens pus capables que nous.
Adieu.

[LPFR]

Re.
J’ai eu tort d’intervenir. Mais je me rattrape : j’arrête.
Je pense que tous les efforts que l’on fait avec Chmiman sont voués à l’échec.
Il faudrait qu’il aille dans un autre forum, fréquenté par des gens plus capables que nous.
Adieu.

[antek]

Il y a des tas de gens qui suivent les sujets de Chmiman avec beaucoup d'intérêt.
Pour voir comment ça va finir . . .

[Chmiman]

Il y a aussi des tas de gens qui ne comprennent pas que je fais pas ça pour vous embêter , vous faites ce que vous voulez , personne vous oblige à répondre . Si vous répondez à une question et que je demande que vous approfondissiez , c'est car j'ai mal compris , et je m'efforce à expliquer de façon claire exactement ce que je n'ai pas compris , alors merci de faire des efforts mais suffirait des fois de mieux lire mes questions . Désolé si j'en déçois certains , c'est ma vision de la science apres tout .

De plus , LPFR dit que les atomes sont comes des billes , qui se touchent et qui sont bien rangés , et d'un autre côté on a Mach3, qui dit comme je l'avais pressenti , que les atomes ont quand même un écart entre eux au vu des différentes attractions !

[Chadocan]

Du coup si vous ne faites pas ça pour nous embêter vous avez, au moins l'un de ces défauts (je sens que je vais me faire engueuler) :
- Vous êtes incapable de vous remettre en cause;
- Vous êtes impatient et ne prenez pas le temps lire/écouter ce qu'on vous dit;
- Vous êtes encore trop jeune et immature et pas assez avancé dans votre scolarité pour comprendre, vous feriez peut-être mieux de reprendre par les bases;
- Vous êtes con/bête.

Faites vos jeux.

[antek]

. . . personne vous oblige à répondre.

Tout à fait, et je ne m'en prive pas.
Mais je peux commenter ce que dit LPFR ?