Le livre posé sur la table

Exercice de TD · niveau 1 (application) · physique (seconde), chapitre 3 — Modélisation des Actions Mécaniques et Principe d'Inertie · Bilan des forces et principe d'inertie

Énoncé

Un livre de masse $m = 450 g$ est posé, immobile, sur une table horizontale. On prend $g = 9, 81 N/kg$ .

1. Définir le système et faire le bilan complet des forces qui s'exercent sur lui.
2. Calculer la valeur du poids $P$ du livre et préciser ses autres caractéristiques.
3. En appliquant le principe d'inertie, écrire la relation vectorielle liant les forces exercées sur le livre. En déduire la valeur et la direction de la réaction $R$ exercée par la table.

Corrigé

1. Système : le livre, étudié dans le référentiel terrestre. Deux forces s'exercent sur lui : le poids $P$ (action à distance de la Terre) et la réaction $R$ (action de contact de la table).
2. $m = 450 g = 0, 450 kg$ , donc $P = m \times g = 0, 450 \times 9, 81 = 4, 4 N$ . Point d'application : le centre de gravité $G$ ; direction : la verticale ; sens : vers le bas.
3. Le livre est immobile : d'après le principe d'inertie, les forces se compensent, soit $P + R = 0$ , c'est-à-dire $R = - P$ . La réaction $R$ est donc verticale, dirigée vers le haut, de valeur $R = P = 4, 4 N$ .

<p class="legende-figure">Livre immobile : les deux forces se compensent, leurs flèches ont la même longueur.</p>

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