Mécanique — mouvement et forces en 4ème
Cours complet, points clés à retenir et exercices d'entraînement de mécanique — mouvement et forces pour les élèves de 4ème. Conforme au programme officiel.
Réviser notion par notion
Ce que tu vas réviser
- Référentiel et description d'un mouvement
- Mouvement uniforme et accéléré
- Forces et équilibre
Référentiel et description d'un mouvement
Un référentiel est le point de vue qu'on choisit pour observer si quelque chose bouge ou non. Selon où on se place, un objet peut sembler immobile ou en mouvement.
Exemple
Quand tu es assis dans un bus qui roule, tu es immobile par rapport au bus, mais tu bouges par rapport à une personne dehors qui regarde passer le bus.
À retenir : Le mouvement dépend du référentiel choisi : le même objet peut être immobile ou en mouvement selon le point de vue.
Mouvement uniforme et accéléré
Un mouvement uniforme est un mouvement dont la vitesse ne change pas. Un mouvement accéléré est un mouvement dont la vitesse augmente ; un mouvement ralenti, un mouvement dont la vitesse diminue.
Exemple
Une voiture qui roule à 90 km/h constants sur l'autoroute a un mouvement uniforme. Une voiture qui démarre au feu vert a un mouvement accéléré. Une voiture qui freine au feu rouge a un mouvement ralenti.
À retenir : Uniforme = vitesse constante ; accéléré = vitesse qui augmente ; ralenti = vitesse qui diminue.
Forces et équilibre des forces
Une force est une action qui peut modifier le mouvement ou la forme d'un objet. L'équilibre se produit quand deux forces contraires annulent leurs effets.
Exemple
Quand tu tires une corde avec ton copain et que personne ne bouge, c'est l'équilibre : vos deux forces sont égales et opposées. Si tu tires plus fort, tu crées un déséquilibre.
À retenir : Quand les forces s'équilibrent, l'objet reste immobile ou garde sa vitesse. C'est l'équilibre des forces.
Les points clés
- Le mouvement est relatif : il dépend du référentiel choisi pour l'observer
- Mouvement uniforme = vitesse constante ; mouvement accéléré = vitesse qui augmente ; mouvement ralenti = vitesse qui diminue
- Deux forces qui se compensent ont la même direction, la même valeur et des sens opposés : l'objet reste immobile ou garde un mouvement rectiligne uniforme
- La vitesse se calcule avec $v = \frac{d}{t}$ (distance divisée par temps)
L'essentiel
Une force non compensée modifie le mouvement d'un objet (sa vitesse ou sa direction) ; quand les forces se compensent, l'objet reste immobile ou garde un mouvement rectiligne à vitesse constante.
Exercices d'entraînement
Entraîne-toi sur ces exercices, puis fais-toi corriger pas à pas par le tuteur.
Exercice 1
Un cycliste roule à 20 km/h sur une route. Par rapport à la Terre, il est en mouvement. Mais par rapport à son vélo, est-il en mouvement ? Explique en utilisant la notion de référentiel.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
Une voiture est arrêtée sur une route horizontale. Un enfant pousse la voiture vers la gauche avec une force de 100 N. Un autre enfant pousse vers la droite avec une force de 100 N. Que se passe-t-il ? Pourquoi ?
Corrige cet exercice avec le tuteur →