Imaginons qu’on souhaite déplacer une grosse pierre posée sur le sol, horizontal, en poussant dessus. Appelons
\(\vec{F}\)
la force exercée par la personne qui pousse, force horizontale qu’on suppose constante (elle ne varie pas). Si la pierre se déplace d’un point
\(\text A\)
vers un point
\(\text{B}\)
, la personne fournit de l’énergie. Parce que la personne se fatigue, on appelle travail de la force
\(\vec{F}\)
l’énergie fournie par la personne. On le note
\(W_{\text A\rightarrow \text B}\)
.
PARTIE C Formalisation mathématique
Le travail d'une force constante
\(\vec{F}\)
qui agit sur un corps se déplaçant
d'un point
\(\text{A}\)
à un point
\(\text{B}\)
est le produit scalaire des vecteurs
\(\vec{F}\)
et
\(\vec{\text A\text B}\)
et se note
\(W_{\text A\rightarrow \text B}(\vec F)=\vec{F}\cdot \vec{\text A\text B}\)
. Il se calcule ainsi :
\(W_{\text A\rightarrow \text B}(\vec F)=\lVert\vec{F}\lVert\times \lVert\vec{\text A\text B}\lVert \times \cos\left(\alpha\right)\)
où
\(\alpha\)
est la mesure de l'angle géométrique formé par les directions des vecteurs
\(\vec{F}\)
et
\(\vec{\text A\text B}\)
.
À l'aide de la définition donnée :
1. retrouver la relation entre le travail
\(W_{A \rightarrow B}(\vec{F})\)
et le travail
\(W_{A \rightarrow B}(\vec{F_x})\)
lors du déplacement de la pierre.
2. justifier que le travail de la force exercée par Alex tout au long du déplacement de Filippo
du point
\(\text{A}\)
au point
\(\text{B}\)
est négatif.
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