Forces fictives

[gugus13]

Bonjour,
Au cours de physique, nous avons vu que les forces centripète et centrifuge sont appelées "forces fictives".

Mais doit-on alors les mettre dans nos bilans de forces?
--> Si je fais la somme des forces de mon système, je ne les mets pas?
--> Si je fais la somme des forces de mon objet en MCU, je les mets?

Et pour les calculer, est-ce bien la formule Fc = mv^2/R ? Pour les deux? Elles seront alors toujours de même norme?

Dernière question : est ce correct de dire qu'il y a d'office une force centrifuge quand il y a une force centripète?

Merci déjà!
Augustine
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[gts2]

Bonjour,

Il manque quelque chose dans votre question : le référentiel.

Pour un mouvement MCU (mouvement circulaire uniforme je suppose...), on peut l'étudier dans le référentiel où le mouvement est MCU, et si ce référentiel est galiléen, il n'y a pas de forces d'inertie.
Si on étudie ce mouvement dans le référentiel de Frenet (le référentiel associé au repère de Frenet), alors il y a une force d'inertie : le référentiel en rotation par rapport à un référentiel galiléen n'est pas galiléen.

Quel est votre "système" (manifestement différent de votre "objet") ?

[gugus13]

Merci pour votre aide!

Au début du chapitre, notre professeur indique que "distinguer référentiel galiléen/non-galiléen et force réelle/fictive" est un objectif du cours, mais nulle part elle n'en dit plus


Quand je parle de bilan de forces du système, c'est quand je regarde le mouvement vu de l'extérieur : un objet tourne, relié par une corde. La seule force que je peux noter depuis ce point de vue est la force de tension, dirigée vers le centre.
--> Selon X : +T = m.ac
(axe X vers le centre du cercle, ac= accéleration centripète)


Je peux aussi faire le bilan de forces pour l'objet lui-même qui est en rotation. Là, il y aura son poids et la force de tension? (+ la force centrifuge..?).
Dans ce cas ci, l'objet "ressent" une force centrifuge. Comment dois-je la prendre en compte dans ma somme des forces.. ? Dois-je l'utiliser et la calculer avec Fc=mv^2/R ?


Les deux référentiels que j'ai pris ici ont un rapport avec les référentiels galiléen et de Frenet dont vous parlez?

Merci beaucoup!

[gts2]

Quand je parle de bilan de forces du système, c'est quand je regarde le mouvement vu de l'extérieur : un objet tourne, relié par une corde. La seule force que je peux noter depuis ce point de vue est la force de tension, dirigée vers le centre. Selon X : +T = m.ac

Donc votre "système" est l'objet (la pierre disons) soumis à l'action de la corde ?

Je peux aussi faire le bilan de forces pour l'objet lui-même qui est en rotation. Là, il y aura son poids et la force de tension? (+ la force centrifuge..?).
Dans ce cas ci, l'objet "ressent" une force centrifuge. Comment dois-je la prendre en compte dans ma somme des forces.. ? Dois-je l'utiliser et la calculer avec Fc=mv^2/R ?

Votre objet est toujours la pierre, donc pas de changement.
Comme vous n'avez toujours pas défini le référentiel, on ne peut répondre.
Un référentiel c'est par rapport à quoi on étudie le mouvement, par ex. la vitesse de la pierre, c'est la vitesse de la pierre relativement à quoi ?
Si c'est relativement à la Terre, le référentiel est le référentiel terrestre galiléen, c'est le même cas qu'au début les forces sont l'action de la corde sur la pierre et le poids de la pierre.

Si vous prenez comme référentiel, un référentiel lié à la pierre (son centre est la pierre, une direction est l'axe pierre - centre de rotation), dans ce référentiel la pierre est immobile et comme la force de la corde est toujours là, pour avoir somme des forces = 0, il faut bien une force supplémentaire : la force centrifuge.

Les deux référentiels que j'ai pris ici ont un rapport avec les référentiels galiléen et de Frenet dont vous parlez ?

Le problème est que, justement vous n'avez pas "pris" deux référentiels, vous n'en avez défini aucun.

[A voir en vidéo sur Futura]

[harmoniciste]

Bonjour,
Quand vous appuyez sur un mur, on peut dire que le mur reçoit votre poussée (force dirigée vers lui) Mais on peut dire aussi que votre main est repoussée par le mur (force dirigée vers votre main). Ces deux forces sont aussi réelle l'une que l'autre, et l'une ne va pas sans l'autre.
Une seule des deux cependant vous intéresse, selon que vous considérez le mur OU la main.

[ZweiStein]

Bonjour !
Désolé, je n'étais pas là au début, je prends la conversation en route.
Petites précisions :
1. Tout référentiel doit être considéré comme parfaitement immobile. Si bilan des forces il doit y avoir, il faut procéder référentiel par référentiel, sans rien mélanger.
2. Le principe d'action réciproque est souvent mal compris : quand je pousse un objet, ce n'est pas l'objet qui exerce une réaction, mais le sol sur lequel je prends appui.
Cordialement.
Zweistein (1 + 1 Stein)

[gts2]

2. Le principe d'action réciproque est souvent mal compris : quand je pousse un objet, ce n'est pas l'objet qui exerce une réaction, mais le sol sur lequel je prends appui.

Non le principe des actions réciproques c'est bien Force (moi sur objet)= - Force (objet sur moi) toujours.
La force du sol sur moi ne sera égal à -Force (moi sur objet) que si je ne bouge pas, donc pas toujours.

[stefjm]

1. Tout référentiel doit être considéré comme parfaitement immobile.

Immobile par rapport à quoi?

[Deedee81]

Salut,

Immobile par rapport à quoi?

Vu qu'il dit "tout", je suppose que c'est "par rapport à lui-même", mais c'est une tautologie

Pour illustrer la remarque de gts2,

Si on pousse sur un mur, tout en étant debout sur une planche à roulette. Alors, on recule. Et donc là on voit bien que c'est le mur qui nous pousse et pas le sol.
Par contre il peut y avoir plusieurs trucs en jeux : le mur, le bonhomme, le sol voire d'autres choses et pour faire le bilan des forces là aussi il faut prendre garde de ne pas tout mélanger. C'est important de travailler dans UN référentiel donné mais pas seulement !!!

[ZweiStein]

Bonjour !
Est-ce correct de dire qu'il y a d'office une force centrifuge quand il y a une force centripète ?
Non ! Ces deux forces n'appartiennent pas à la même description. La force centripète explique un mouvement circulaire, par exemple le mouvement de la terre qui tourne autour du soleil. Dans ce cas, pas de force centrifuge. Mais si la terre était immobile, il faudrait imaginer une force pour compenser l'attraction solaire, c'est ça la force centrifuge. Ne pas mélanger les deux descriptions : l'une est dynamique, l'autre est statique.

[ZweiStein]

Bonsoir !

L'immobilité n'existe pas dans l'univers, tout est mouvement (atomes, molécules, planètes, galaxies...). Le référentiel choisi doit être considéré comme immobile précisément parce qu'il ne l'est pas. En d'autres termes, il n'est plus possible de décrire son mouvement propre.

Au sujet du principe d'action réaction, l'exemple du mur n'est pas très parlant puisque le mur n'est pas censé bouger. Considérons un meuble à déplacer. Celui qui pousse le meuble prend appui sur le sol (in fine : le globe terrestre). Le principe d'action réaction s'applique alors à l'endroit où celui qui pousse le meuble prend appui, mais il n'est qu'un entremetteur entre le sol et le meuble.

En définitive, c'est le rapport des masses qui permet de distinguer l'action et la réaction : l'action fait bouger le bonhomme et le meuble, la réaction, bien qu'égale à l'action, ne fait rien bouger du tout, because la masse du globe terrestre. La relation la mieux adaptée à ce principe est Y = F/M : elle met en évidence que, pour une même intensité, l'effet produit dépend de la masse.

[ZweiStein]

Bonsoir !

Réponse à Augustine (23/12/2022) : la force centrifuge est une force imaginaire, l'expression ''force centrifuge'' est galvaudée, elle est souvent utilisée à tort pour désigner l'inertie rectiligne (1er principe de Newton : en l'absence de force, une masse conserve sa vitesse et décrit une trajectoire rectiligne).

Exemple : le mouvement de la terre autour du soleil. La trajectoire circulaire du globe terrestre est due à la force centripète qui émane du soleil. C'est la seule force qui intervient dans le système. Si on pouvait la supprimer, la terre prendrait la tangente en conservant sa vitesse (30 km/s).

Dans la plupart des cas, pour ne pas se tromper, il suffit de remplacer l'expression ''force centrifuge'' par celle de ''principe d'inertie rectiligne''.

[gts2]

Le principe d'action réaction s'applique alors à l'endroit où celui qui pousse le meuble prend appui, mais il n'est qu'un entremetteur entre le sol et le meuble.

Donc on est d'accord F(moi sur meuble)=-F(meuble sur moi) (là où j'appuie avec mes mains) et F(moi sur sol)=-F(sol sur moi) (là où j'appuie avec mes pieds) mais, en général, F(moi sur meuble) est différent de F(sol sur moi).

[albanxiii]

Bonjour,

Au sujet du principe d'action réaction, l'exemple du mur n'est pas très parlant puisque le mur n'est pas censé bouger. Considérons un meuble à déplacer. Celui qui pousse le meuble prend appui sur le sol (in fine : le globe terrestre). Le principe d'action réaction s'applique alors à l'endroit où celui qui pousse le meuble prend appui

Ah bon ? Il me semble qu'il manque quelques mots pour que cela soit correct. Ceci est vrai si le meuble se déplace à vitesse constante par rapport au référentiel "sol". Si le mouvement est accéléré, les deux forces considérées ne sont plus égales.

ps : la route de l'enfer est pavée de bonnes intentions

[Deedee81]

Salut,

ps : la route de l'enfer est pavée de bonnes intentions

Oui, d'ailleurs la clé dans mon message plus haut n'est pas lié au fait que ce soit un mur ou un meuble. Peu importe.

Zweistein : bac to basic comme on dit, relit attentivement : https://fr.wikipedia.org/wiki/Lois_d...-r%C3%A9action
Et là on voit clairement que "intermédiaire avec le sol" ou autre, peu importe, la loi de l'action réaction en soi ne fait pas intervenir le sol.
Et on peut avoir plusieurs contacts (ou actions à distance) et plusieurs relations action/réaction dans une même situation.
Ce n'est pas pour ça qu'il faut faire une soupe.

Et ça c'est :

Le référentiel choisi doit être considéré comme immobile précisément parce qu'il ne l'est pas.

.... hummmmm, sans aucun intérêt (et même absurde : on doit le considérer comme immobile car il n'est pas immobile est une phrase sans aucun sens. Je préférais quand même la tautologie, ça au moins cela avait un sens).

Par contre tu as raison concernant centrifuge et centripète, ce n'est pas lié par l'action/réaction.
Mais par contre, ta "force imaginaire" c'est TRES mal dit (même si "fictive" n'est pas meilleur mais au moins c'est le terme consacré). Pour celui qui s'écrase contre la vitre d'un voiture lors d'un tonneau, ça n'a rien d'imaginaire.

Donc, s'il te plaît, essaie d'être plus clair, plus précis. Il me semble en voyant tes explications que tu connais tout ça mais tu as une manière de l'écrire qui est extrêmement trompeuse. Et ici la pédagogie (et donc l'art d'expliquer avec des mots) est absolument capitale.
EDIT et aussi évite le flood tant que faire se peut, pas trop grave avec des messages courts mais il vaut quand même mieux éviter

[ZweiStein]

Bonsoir !

Le fait de s'écraser contre la vitre d'une voiture n'a rien à voir avec la force centrifuge : c'est le principe d'action réaction qui s'applique.

La force centrifuge est une force imaginaire dans le sens où elle devrait s'exercer pour obtenir un équilibre si on supprimait le mouvement (notez le conditionnel). L'exemple du système soleil-terre est assez parlant je pense, pas besoin d'y revenir.

Quand à ma "manière d'écrire'', j'essaie avant tout de me mettre à la portée des lycéens pour qui ce forum me semble destiné, sans trop entrer dans les détails, les pinaillages ou les querelles de spécialistes, ce qui me paraît être le défaut de certains posts. N'est-il pas bon qu'on puisse aborder ces sujets sur un ton différent ?

[ZweiStein]

Flood, edit ? Excusez-moi mais je ne sais pas de quoi il s'agit.

Vous semblez accorder beaucoup de crédit à WIKIPEDIA alors que ce sont des gens comme vous et moi qui en ont rédigé les pages, avec parfois les mêmes erreurs que celles qu'on peut lire partout ailleurs (et je parle bien de physique). Colporter une erreur n'en fait pas une vérité.

Jusqu'à Copernic, tout le monde pensait que le soleil tournait autour de la terre.

[ZweiStein]

Ah bon ? Il me semble qu'il manque quelques mots pour que cela soit correct. Ceci est vrai si le meuble se déplace à vitesse constante par rapport au référentiel "sol". Si le mouvement est accéléré, les deux forces considérées ne sont plus égales.


L'action et la réaction sont toujours égales, en accélération comme à vitesse constante. Par ailleurs, désigner l'action et la réaction comme deux forces notées F peut induire en erreur. En effet, la somme vectorielle de deux forces égales et opposées est nulle, le mouvement est donc impossible.

N'est-il pas préférable de désigner l'action par la lettre F et la réaction par la lettre R ? F et R ne s'exercent pas sur la même masse, c'est ce qui permet d'expliquer le mouvement de l'une par rapport à l'autre.

[mach3]

merci d'éviter le flood et de citer les messages auxquels vous répondez.

mach3, pour la modération

[Deedee81]

Salut,

Flood, edit ?

Flood = plusieurs messages à la suite, sans attendre les réactions. Evite de te précipiter.
En général quand quelqu'un a cette habitude détestable la modération fini par sévir.
EDIT = mot utilisé pour indiquer qu'on a modifié sa réponse (ce qui évite une surprise pour les autres s'ils avaient déjà lu la réponse)

Et mach3 a raison, il vaut mieux citer (avec les balises QUOTE) ce à quoi on répond sinon ce n'est pas toujours facile à suivre.

Vous semblez accorder beaucoup de crédit à WIKIPEDIA

Non. Pas spécialement. C'est juste qu'il est très pratique : souvent juste (pas toujours, dans ce cas là on le remarque), très complet et libre d'accès et contenant aussi beaucoup de références valides.
Mais si tu n'es as d'accord avec les autres et que tu n'apprécies pas Wikipedia, alors justifie tes réponses en donnant une référence valide.

N'est-il pas bon qu'on puisse aborder ces sujets sur un ton différent ?

Si c'est un ton "mal rédigé, brouillon, imprécis, peu clair" : NON
(et tes messages étaient en partie comme ça)

j'essaie avant tout de me mettre à la portée des lycéens

C'est raté

Je n'insisterai pas sur les erreurs que tu persistes à répéter. Les explications ont déjà été données.

[Deedee81]

Et donc là je le dis à titre de modérateur, s'il te plaît, essaie de respecter les règles d'usage ici, n'essaie pas d'imposer "TA" façon de voir les choses et rentre dans les clous.
Je le dis gentiment mais on pourrait être amené à prendre des mesures plus strictes.

Merci de faire attention,

[stefjm]

L'action et la réaction sont toujours égales, en accélération comme à vitesse constante. Par ailleurs, désigner l'action et la réaction comme deux forces notées F peut induire en erreur. En effet, la somme vectorielle de deux forces égales et opposées est nulle, le mouvement est donc impossible.

C'est une blague ou bien, une fois?
Si la somme des forces est nulle, l'accélération est nulle, ce qui n’empêche pas le mouvement à vitesse constante.

[Deedee81]

C'est une blague ou bien, une fois?

Note que t'as déjà vu des forces égales en accélération ? Pas plus que des masses égales en température
(et je passe sur la fin qui oublie l'existence du point d'application, ça c'est fort quand même : la Lune ne tourne plus )

Mais bon, comme je l'ai dit, inutile de revenir sur les erreurs, imprécisions, flou artistique d'un texte mal rédigé.... laissons Zweistein revenir dans les clous en faisant les efforts nécessaires pour ça (s'il le veut évidemment, à lui de voir).

[Deedee81]

laissons Zweistein revenir dans les clous

ah oui, à ce titre d'ailleurs, il vaut beaucoup mieux fermer et repartir éventuellement sur de meilleures bases dans d'autres discussions.

Donc je ferme. J'hésitais à fermer car Zweistein n'était pas le primoposteur ..... mais je viens de voir que c'était un mini déterrage et comme les réponses ont été données : clic. On n'est pas ici ni pour se disputer, ni pour se moquer, ni pour pinailler sans fin.

Merci,