FORCE, physique

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• AÉRODYNAMIQUE

  • Écrit par Bruno CHANETZ, Jean DÉLERY, Jean-Pierre VEUILLOT
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  L' objet de l'aérodynamique est l'étude de l'écoulement de l'air autour d'un corps, en général un véhicule aérien ou terrestre, mais aussi un ouvrage d'art, un aubage de turbomachine, une éolienne, ou bien encore un casque profilé de sportif. En effet, tout...

• ACTION & RÉACTION, physique

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 1 319 mots

  C'est avec la troisième loi de Newton (1642-1727) que le mot « action » entre dans le vocabulaire scientifique, avec un sens à vrai dire assez ambigu. Il s'applique à la dénomination de la force exercée par un corps sur un autre, la loi en question affirmant alors qu'elle est toujours...

• BALISTIQUE

  • Écrit par Jean GARNIER
  • 1 848 mots
  • 2 médias
  Pour écrire l'équation de la trajectoire d'un projectile tiré par un canon, il suffit d'appliquer le principe fondamental de la dynamique : la somme des forces extérieures appliquées au projectile est égale au produit de sa masse par la dérivée du vecteur vitesse V _g du centre de gravité (F = ...

• CASIMIR EFFET

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 291 mots

  L'effet Casimir est l'une des plus remarquables prédictions de la théorie quantique, puisqu'il touche à la nature même de l'état fondamental de l'électrodynamique, ce qu'il est convenu d'appeler le « vide quantique ». Contrairement au vide classique, proche...

• CAUSALITÉ

  • Écrit par Raymond BOUDON, Marie GAUTIER, Bertrand SAINT-SERNIN
  • 11 428 mots
  • 3 médias
  ...tentant de rendre compte des variations de l'état de mouvement des corps pendant un intervalle de temps très court sous l'effet des forces extérieures. L'idée même de force subit un changement radical : alors que la statique, proche de l'expérience humaine de la traction, de la poussée ou de la pression,...

• CINQUIÈME FORCE HYPOTHÈSE DE LA

  • Écrit par Nicolas WITKOWSKI
  • 756 mots
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  Des quatre forces fondamentales de la nature, la plus anciennement connue est aussi la plus mystérieuse. Alors que les interactions électromagnétiques forte et faible s'intègrent relativement bien dans un schéma théorique commun dit de grande unification, la gravitation reste une des...

• CORIOLIS GASPARD GUSTAVE (1792-1843)

  • Écrit par Bernard BACH
  • 165 mots

  Ingénieur et mathématicien français. Assistant à l'École polytechnique à Paris, Gustave Coriolis étudie la composition des vitesses et des accélérations.

  Dans un article « Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps » (1835), il montre que, pour un corps...

• COUPLE, mécanique

  • Écrit par Universalis
  • 117 mots

  Système de deux forces antiparallèles (même direction et sens opposé), de même grandeur, agissant en deux points distincts. Un couple est caractérisé par son moment C, qui est égal au produit de la grandeur commune des forces par la distance entre leurs supports.

  Le seul effet d'un couple...

• DESCRIPTION ET EXPLICATION

  • Écrit par Jean LARGEAULT
  • 8 262 mots
  • 1 média
  ...intériorité et le secret de leur efficace. Il n'empêche que nous éprouvons quelque satisfaction lorsque nous sommes en mesure de substituer une forme à une force. C'est ce qui se produit dans le passage de la dynamique newtonienne, qui comporte une ontologie de forces, à la dynamique hamiltonienne...

• DYNAMIQUE

  • Écrit par Michel CAZIN, Jeanine MOREL
  • 8 510 mots
  • 4 médias
  ...ou le voisinage d'un point M. On admettra que ces torseurs d'efforts extérieurs à un ensemble matériel Σ sont définis, d'une part, par des densités de forces f _i (M) et des densités de couples C α (M) relatives à différentes mesures (fixées chaque fois par la loi physique considérée) et, d'autre...

• ÉLASTICITÉ

  • Écrit par Michel CAZIN, Michel KOTCHARIAN
  • 7 333 mots
  • 19 médias
  Considérons un corps (S) en équilibre sous l'action d'un système de forces extérieures F ₁...F _n données qui sont soit des forces réparties sur tout ou partie de la surface extérieure de (S), soit des forces de volume (pesanteur, champ électromagnétique, etc.). Dans ces conditions,...

• ÉLECTRICITÉ - Lois et applications

  • Écrit par Jean-Marie DONNINI, Lucien QUARANTA
  • 4 200 mots
  • 8 médias
  Le phénomène d'électrisation se manifeste par l'existence de forces électrostatiques s'exerçant entre corps électrisés. Ces forces sont attractives pour deux charges de signes contraires et répulsives pour deux charges de même signe. Ainsi, l'électrostatique est construite à partir de la ...

• ÉNERGIE - La notion

  • Écrit par Julien BOK
  • 6 638 mots
  • 4 médias
  On dit qu'une force appliquée à une particule située en M travaille, lorsque cette particule se déplace dans une direction différente de la perpendiculaire à cette force. Si d M est le déplacement de la particule, le travail dW de la force F qui lui est appliquée est, par définition, ...

• ÉNERGIE - Vue d'ensemble

  • Écrit par Jean MATRICON
  • 1 451 mots

  Le terme « énergie » est ambigu : son champ sémantique est immense et se décline à travers presque toutes les activités humaines, depuis les ressources psychiques que l'homme va chercher auprès de médiateurs variés jusqu'aux organismes gouvernementaux qui ont pour charge de gérer ses emplois. Le scientifique...

• FLUIDES MÉCANIQUE DES

  • Écrit par Jean-François DEVILLERS, Claude FRANÇOIS, Bernard LE FUR
  • 7 736 mots
  • 4 médias
  ...des efforts appelés efforts de pression. Lorsque la surface est infiniment petite et d'aire dσ, la résultante de ces efforts de pression est une force infiniment petite, perpendiculaire à la surface, qui s'écrit :

  

  où n est le vecteur unitaire normal à la surface. Le scalaire p est indépendant...

• FORCE DE CORIOLIS

  • Écrit par Florence DANIEL
  • 235 mots

  Le mathématicien français Gaspard Gustave Coriolis (1792-1843) publie en 1835 un article intitulé Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps. Il y montre que l’accélération de tout corps en mouvement relatif par rapport à un repère en rotation comporte un terme proportionnel...

• FROTTEMENT

  • Écrit par Jacques-Jean CAUBET, Jean POLTI
  • 2 958 mots
  • 4 médias
  Le cas le plus général est celui du « frottement de glissement ». Si l'on désigne par F la force, parallèle au plan tangent commun aux corps A et B, nécessaire pour obtenir le glissement de A par rapport à B, le coefficient global de frottement de glissement f est égal à F/N ( a) ;...

• INTERACTION (physique)

  • Écrit par Étienne KLEIN
  • 1 481 mots

  Dans la nature, les objets sont soumis à toutes sortes de forces qui s'exercent à distance. Ainsi, par exemple, deux masses s'attirent, deux charges électriques s'attirent ou se repoussent suivant leur signe. Les objets ont une action l'un sur l'autre : ils interagissent. La conception classique de...

• INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme

  • Écrit par Bernard DIU
  • 3 914 mots
  • 6 médias
  Deux charges q ₁ et q ₂ immobiles en les points M₁ et M₂ agissent l'une sur l'autre par desforces, dites « électrostatiques » : q ₁ exerce F _1/2 sur q ₂, et celle-ci F _2/1 sur q ₁. Selon la « loi de l'action et de la réaction », F _2/1 = —  F _1/2. On écrit la...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle

  • Écrit par Alain KARASIEWICZ, Marie-Antoinette TONNELAT
  • 1 732 mots
  • 2 médias

  La gravitation est responsable de phénomènes aussi différents que la pesanteur ressentie par tout un chacun, le mouvement des planètes ou l'expansion de l'Univers. Cette force de gravitation est extrêmement faible entre particules élémentaires, mais ses effets deviennent importants...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 720 mots
  • 4 médias
  En 1921, James Chadwick propose, à partir d'observations des collisions entre des rayons α et des noyaux atomiques, l'existence d'uneforce extrêmement intense. La description de cette force pose dès le départ une quantité de problèmes aux théoriciens, en particulier tant que l'existence et la nature...

• INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 554 mots
  C'est vers 1680 qu'Isaac Newton affirme que la pesanteur et le mouvement des planètes sont deux manifestations d'une unique force. Cette unification de la gravité terrestre, responsable de la pesanteur, et de la gravité céleste, responsable du mouvement des corps célestes, dépasse la simple...

• INTERFACES

  • Écrit par Simone BOUQUET, Jean-Paul LANGERON
  • 7 292 mots
  • 8 médias
  La tension superficielle γ correspond à une force qui s'exerce sur l'unité de longueur d'une ligne imaginaire découpant une surface, pour maintenir en contact les deux parties de la coupure. Cette force est tangente à la surface et perpendiculaire à la coupure. Elle s'exprime en newton par mètre alors...

• MÉCANIQUE CÉLESTE

  • Écrit par Bruno MORANDO
  • 5 319 mots
  • 4 médias
  Il arrive que les perturbations causées au mouvement képlérien d'un astre proviennent de forces qui ne dérivent pas d'un potentiel. C'est le cas, par exemple, du mouvement d'un satellite artificiel de la Terre soumis au frottement atmosphérique quand son orbite est assez basse. On...

• MÉCANIQUE - Histoire de la mécanique

  • Écrit par Pierre COSTABEL
  • 5 433 mots
  • 3 médias
  Il faudra du temps pour distinguer la force de la vitesse, comme pour distinguer d'ailleurs les diverses acceptions possibles de la notion de force. Et d'autres phénomènes que la chute des corps y seront requis. Le phénomène du choc d'abord ; le jeu de la fronde, ensuite ; la méditation des lois de Kepler...

• MÉCANIQUE - Mécanique analytique

  • Écrit par Francis HALBWACHS, Jean-Marie SOURIAU
  • 3 222 mots
  • 1 média
  ...points par un indice j, avec j = 1, 2, ..., k, et l'on désigne par r _j la position géométrique du point numéro j, par m _j sa masse, par F _j la résultante des forces que l'on exerce sur lui. Les mécanismes assurant les liaisons peuvent exercer par ailleurs une force supplémentaire ...

• MÉCANIQUE - Mécanismes

  • Écrit par Robert LE BORZEC
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  – transformation d'une force en une autre force (levier, plan incliné), en un couple (manivelle) ;

• MAGNÉTISME (notions de base)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 307 mots
  • 1 média
  L’action d’un champ magnétique B sur une particule chargée est réalisée par la force de Laplace (exprimée mathématiquement par l’équation F = q v x B, où q est la charge et v le vecteur vitesse de la particule ; le symbole x représente le produit vectoriel). Ainsi, cette force n’agit...

• MASSE, physique

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, Bernard PIRE
  • 3 531 mots
  ...principe de l'inertie, ébauché par Galilée, puis par Descartes, et énoncé par Newton, indique qu'un corps sur lequel n'agit aucune force poursuit un mouvement uniforme (rectiligne, à vitesse constante). Une force donnée F modifiera la vitesse en grandeur et/ou en direction, c'est-à-dire...

• MASSE (notions de base)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 437 mots
  • 1 média
  ...clairement par Isaac Newton, qui attachera à tout corps une masse dont « le poids constitue la mesure » ; cette masse inerte intervient dans la seconde loi de Newton liant laforce F exercée sur un corps et l'accélération a qui en résulte par l'équation vectorielle : F  = m a .

• MOUVEMENT

  • Écrit par Françoise BALIBAR
  • 6 073 mots
  ...expliquer les phénomènes correspondants à partir de leurs causes ; autrement dit, restait à édifier une dynamique sur les ruines de celle de l'École. À vrai dire, ce n'était pas là la seule possibilité qui s'offrait à la science occidentale ; celle-ci s'est trouvée, après Galilée, à la croisée des chemins...

• NEWTON ISAAC (1642-1727)

  • Écrit par Michel PATY
  • 4 098 mots
  • 4 médias
  Si Newton conçut l'idée d'une gravitation universelle et la loi de l'inverse carré des distances pour sa force dès ses « années merveilleuses », quand il s'intéressait déjà aux mouvements curvilignes et au problème de la Lune, il ne donna cependant tout leur développement à ses conceptions...

• RÉDUCTIONNISME & HOLISME

  • Écrit par Jean LARGEAULT
  • 6 133 mots
  ...et transportons-nous à l'époque de l'évolutionnisme à substruction scientifique. Nous trouvons dans les conceptions modernes de la matière et de la force l'équivalent du substantialisme transformiste des anciens Grecs. L'idée de matière dérive de celle de substance. Quant aux principes dynamiques nécessaires...

• RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX

  • Écrit par Jean LEMAITRE
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  La solution de tout problème de résistance des matériaux commence par la recherche des efforts appliqués au solide que l'on se propose d'étudier. Pour cela, il faut « isoler » le solide de son environnement, c'est-à-dire remplacer toutes les actions du milieu extérieur par des déplacements, des forces...

• SCHOPENHAUER ARTHUR (1788-1860)

  • Écrit par Jean LEFRANC
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  La métaphysique et la physique se correspondent comme la notion de force (physique, chimique, vitale, psychologique) correspond à celle de causalité. C'est l'expérience interne du vouloir qui nous fait connaître le plus clairement la force. Inversement, la causalité, si obscure en nous-mêmes que...

• TROUS NOIRS

  • Écrit par Jean-Pierre LUMINET
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  Ainsi, à proximité d'un trou noir, l'espace est fortement déformé. Un astronaute qui s'aventurerait à proximité d’un trou noir stellaire verrait son corps étiré comme un spaghetti du fait des forces différentielles de gravitation (ses pieds subissant une force d’attraction beaucoup plus forte que sa...

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