Équilibre de forces
\( \sum \vec{F} = 0 \)
Condition d'équilibre
Problèmes classiques :
• Pendule simple dans un champ gravitationnel
• Charge en équilibre entre deux autres charges
• Objet suspendu à un fil
• Satellite en orbite circulaire
• Charge en équilibre entre deux autres charges
• Objet suspendu à un fil
• Satellite en orbite circulaire
Constantes physiques :
g = 9.81 m/s²
k = 9.0×10⁹ N.m².C⁻²
G = 6.67×10⁻¹¹ N.m².kg⁻²
k = 9.0×10⁹ N.m².C⁻²
G = 6.67×10⁻¹¹ N.m².kg⁻²
Méthode de résolution
\( \vec{F}_g = m \cdot \vec{g} \)
Force gravitationnelle
Identifier le système
Lister les forces
Appliquer les lois de Newton
Écrire l'équilibre
Formules clés
F = mg
F = kq₁q₂/r²
F = qE
Exemples d'applications
\( \vec{F}_{électrique} = q \cdot \vec{E} \)
Force électrique
Pendule dans un champ électrique
Équilibre entre forces gravitationnelle et électrique
Particule chargée dans un condensateur
Équilibre d'une goutte d'huile (Millikan)
Orbite circulaire d'une planète
Erreurs Fréquentes
Erreur 1 :
Oublier certaines forces dans le bilan
Erreur 2 :
Confondre direction et sens des forces
Erreur 3 :
Négliger les projections vectorielles
Méthodes & Conseils
Faire un schéma clair
Décomposer les forces
Utiliser un repère approprié
Vérifier l'homogénéité
Exemples concrets
Pendule dans champ E :
tan θ = qE/(mg) - équilibre
Orbite circulaire :
GMm/r² = mv²/r - équilibre dynamique
Goutte d'huile :
mg = qE - équilibre statique
Points clés à retenir
Toujours commencer par un bilan des forces
L'équilibre implique ∑F = 0
Respecter la nature vectorielle des forces
