Les actions mécaniques
Une action mécanique est l’action d’un objet sur un autre, capable de modifier son mouvement ou de le déformer. Elle peut s’exercer par contact, comme le pied sur un ballon, ou à distance, comme l’attraction de la Terre. Pour l’étudier, on choisit d’abord l’objet qui subit les actions, appelé système.
À la fin de ce chapitre, vous saurez
- Nommer acteur et receveur
- Reconnaître les effets d’une action
- Classer contact et distance
- Établir un bilan complet des actions extérieures
PrérequisMouvement et repos · Objets et matériaux · Observation d’une déformation
Un bon cours, ça se partage.
Comment repérer une action mécanique ?
Un gardien arrête un ballon ; une main comprime une éponge ; un aimant attire une pièce de fer. Dans chaque cas, un objet agit sur un autre. La première question est « qui agit sur quoi ? ». Dire seulement « il y a un mouvement » ne permet pas d’identifier l’action qui contribue à le modifier.
Définition
Système étudié : Le système est l’objet, ou l’ensemble d’objets, choisi pour l’étude. Un bilan des actions extérieures recense uniquement ce que les objets extérieurs exercent sur ce système.
Le pied et le ballon
On étudie le ballon pendant le contact avec le pied.
- Le système est le ballon.
- Le pied est un acteur extérieur qui exerce une action de contact.
- On ne confond pas cette action avec celle du ballon sur le pied, qui concerne un autre système.
Quels sont les effets possibles ?
| Effet | Observation | Exemple |
|---|---|---|
| Mise en mouvement | Un objet initialement immobile commence à bouger | Une main pousse un chariot |
| Modification du mouvement | Vitesse ou direction change | Un gardien dévie un ballon |
| Déformation | La forme change | Une éponge comprimée |
| Maintien d’un état | Des actions se compensent | Un livre posé sur une table |
On parle souvent d’effet dynamique pour une modification du mouvement et d’effet statique pour une déformation ou une situation de maintien. Une même action peut avoir plusieurs effets : lors d’un tir, le ballon se déforme brièvement tout en changeant de mouvement. L’absence de mouvement visible ne signifie pas absence d’actions.
Qu’est-ce qu’une action de contact ?
Définition
Action de contact : Elle nécessite un contact entre l’acteur et le système : poussée d’une main, traction d’un fil, réaction d’un support ou frottement de l’air.
Une action peut être modélisée comme localisée lorsque la zone de contact est très petite devant l’objet, par exemple un fil accroché à un point. Elle est répartie lorsqu’elle s’exerce sur une surface étendue, comme une table sous un livre ou l’air sur une voile. L’air est de la matière : son action sur une voile est bien une action de contact, même s’il est transparent.
Qu’est-ce qu’une action à distance ?
Une action à distance ne nécessite pas de contact direct. La Terre attire un objet situé au-dessus du sol ; un aimant peut attirer du fer sans le toucher. L’attraction terrestre agit aussi sur un objet au repos sur une table. Le support ne supprime pas cette action : il en exerce une autre.
Attention
« À distance » ne veut pas dire que l’effet est toujours faible. « Contact » ne veut pas dire que l’objet est forcément en mouvement. On classe l’action à partir de son mode d’interaction, pas de son intensité ou de son résultat visible.
Comment faire le bilan des actions ?
Méthode
Isoler le système
- Nommer précisément l’objet étudié.
- Chercher les objets qui le touchent : support, fil, main, air.
- Chercher les acteurs à distance, notamment la Terre.
- Écrire acteur → système pour chaque action et préciser sa catégorie.
- Retirer seulement les actions explicitement négligées dans le modèle.
Un livre immobile sur une table
On néglige l’action de l’air.
- La Terre exerce une action attractive à distance sur le livre.
- La table exerce une action de contact répartie sur le livre.
- Le livre peut rester immobile malgré ces deux actions ; leur compensation sera étudiée avec les forces.
Un ballon après le tir
Le pied ne touche plus le ballon ; l’action de l’air n’est pas négligée.
- La Terre continue d’attirer le ballon.
- L’air agit par contact sur sa surface.
- L’action du pied a cessé : on ne la conserve pas dans le bilan après séparation.
Comment représenter les interactions ?
Dans un diagramme objet-interactions, on place le système au centre et les acteurs autour. Les liaisons indiquent les interactions, avec une convention graphique annoncée pour distinguer contact et distance. Ce diagramme sert à faire l’inventaire : il ne donne pas encore la direction, le sens ou l’intensité des forces. La leçon suivante introduit cette représentation plus précise.
Questions fréquentes
Qu’est-ce qu’une action mécanique en 3AC ?
Quelle différence entre action de contact et à distance ?
Comment faire le bilan des actions mécaniques ?
Un objet immobile subit-il des actions ?
Quiz : 12 questions sur ce chapitre
12 questions tirées au hasard parmi les 12 de ce chapitre : le quiz est différent à chaque visite. Une seule réponse est correcte, et vous voyez immédiatement si la vôtre l'est.
Q1Le système est…
Réponse incorrecte
Le choix du système fixe le bilan.
Bonne réponse : l’objet choisi pour l’étude
Le choix du système fixe le bilan.
Q2La Terre agit sur une balle…
Réponse incorrecte
L’attraction existe aussi pour un objet maintenu immobile.
Bonne réponse : à distance
L’attraction existe aussi pour un objet maintenu immobile.
Q3Une éponge comprimée montre…
Réponse incorrecte
La forme change sous l’action mécanique.
Bonne réponse : une déformation
La forme change sous l’action mécanique.
Q4Le vent sur une voile est…
Réponse incorrecte
L’air touche la surface de la voile.
Bonne réponse : une action de contact
L’air touche la surface de la voile.
Q5Un objet immobile…
Réponse incorrecte
Des actions peuvent se compenser.
Bonne réponse : peut subir plusieurs actions
Des actions peuvent se compenser.
Q6Un fil tire généralement au niveau…
Réponse incorrecte
Le modèle localise l’action à l’attache.
Bonne réponse : du point d’attache
Le modèle localise l’action à l’attache.
Q7Après séparation, l’action du pied sur le ballon…
Réponse incorrecte
Il n’y a plus de contact entre eux.
Bonne réponse : cesse
Il n’y a plus de contact entre eux.
Q8Une table sous un livre exerce une action…
Réponse incorrecte
Le contact s’étend sur une surface.
Bonne réponse : répartie
Le contact s’étend sur une surface.
Q9Une modification de direction est…
Réponse incorrecte
Le mouvement est modifié.
Bonne réponse : un effet dynamique
Le mouvement est modifié.
Q10La vitesse est-elle un acteur ?
Réponse incorrecte
Un acteur est un objet qui exerce une action.
Bonne réponse : Non
Un acteur est un objet qui exerce une action.
Q11Un aimant peut agir…
Réponse incorrecte
L’action magnétique peut être exercée à distance.
Bonne réponse : sans contact
L’action magnétique peut être exercée à distance.
Q12Le diagramme objet-interactions donne d’abord…
Réponse incorrecte
Les caractéristiques des forces demandent une autre représentation.
Bonne réponse : un inventaire des interactions
Les caractéristiques des forces demandent une autre représentation.
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Le chapitre est à revoir en entier
Ne recommencez pas le quiz tout de suite : relisez d'abord tout le cours, en refaisant sur votre cahier chaque exemple guidé au lieu de le lire. Enchaînez avec les exercices « facile », correction masquée, puis revenez ici. C'est en une seule séance de travail que la note change.
À revoir : 12 questions manquées
Le système est…
Bonne réponsel’objet choisi pour l’étude
Le choix du système fixe le bilan.
La Terre agit sur une balle…
Bonne réponseà distance
L’attraction existe aussi pour un objet maintenu immobile.
Une éponge comprimée montre…
Bonne réponseune déformation
La forme change sous l’action mécanique.
Le vent sur une voile est…
Bonne réponseune action de contact
L’air touche la surface de la voile.
Un objet immobile…
Bonne réponsepeut subir plusieurs actions
Des actions peuvent se compenser.
Un fil tire généralement au niveau…
Bonne réponsedu point d’attache
Le modèle localise l’action à l’attache.
Après séparation, l’action du pied sur le ballon…
Bonne réponsecesse
Il n’y a plus de contact entre eux.
Une table sous un livre exerce une action…
Bonne réponserépartie
Le contact s’étend sur une surface.
Une modification de direction est…
Bonne réponseun effet dynamique
Le mouvement est modifié.
La vitesse est-elle un acteur ?
Bonne réponseNon
Un acteur est un objet qui exerce une action.
Un aimant peut agir…
Bonne réponsesans contact
L’action magnétique peut être exercée à distance.
Le diagramme objet-interactions donne d’abord…
Bonne réponseun inventaire des interactions
Les caractéristiques des forces demandent une autre représentation.
Exercices corrigés
10 exercices classés du plus simple au plus difficile. Cherchez d'abord seul, puis révélez la correction rédigée étape par étape.
Exercice 1
FacileUne main comprime une éponge. Pour l’étude de l’éponge, nomme acteur et système.
Correction
Le système est l’éponge. La main est l’acteur de l’action de contact étudiée.
Exercice 2
FacileClasse la Terre sur une balle, la table sur un livre et l’aimant sur un clou sans contact.
Correction
Terre et aimant : actions à distance. Table : action de contact.
Exercice 3
FacileUn gardien dévie un ballon. Quel aspect du mouvement change ?
Correction
La direction du déplacement change ; la valeur de la vitesse peut aussi varier. C’est un effet dynamique.
Exercice 4
MoyenPourquoi le vent sur une voile est-il une action de contact ?
Correction
L’air est de la matière qui touche la voile et agit sur sa surface, même s’il est invisible.
Exercice 5
MoyenCompare un fil accroché en un petit point et une table sous un livre.
Correction
L’action du fil est modélisée comme localisée au point d’attache ; celle de la table est répartie sur une surface.
Exercice 6
MoyenDresse le bilan d’un livre immobile sur une table en négligeant l’air.
Correction
Deux acteurs : la Terre, à distance, et la table, par contact. L’immobilité n’efface aucune de ces actions.
Exercice 7
MoyenUne balle a quitté la main. En négligeant l’air, quelle action subsiste ?
Correction
L’attraction de la Terre. La main n’est plus en contact et n’agit plus directement sur la balle.
Exercice 8
MoyenDans « le ballon agit sur le pied », quel objet reçoit l’action ?
Correction
Le pied reçoit l’action. Cette action ne doit pas être rangée parmi les actions subies par le ballon.
Exercice 9
DifficileUne boule est suspendue à un fil, loin de tout autre contact. Fais son bilan en négligeant l’air.
Correction
La Terre attire la boule à distance ; le fil tire la boule par contact au point d’attache.
Le plafond agit sur le fil, mais n’est pas en contact direct avec la boule : ne pas ajouter une action directe plafond-boule.
Exercice 10
DifficileAprès un tir, un élève liste « pied, Terre, vitesse » comme acteurs sur le ballon. Corrige sans négliger l’air.
Correction
Le pied n’agit plus après la séparation. La vitesse est une grandeur, pas un objet acteur.
Il reste la Terre et l’air. Leur classement est respectivement à distance et par contact.