Faire un bilan de forces - Corrigé de l'exercice de synthèse

La grue d'atelier ou chèvre de levage est un outil très utilisé dans les garages automobiles. Il sert à soulever et à déplacer facilement un moteur, après avoir l'accroché à une chaîne.

L'objectif de cet exercice est de faire l'inventaire des forces exercées sur le système "moteur" assimilé à un point M.

Données :

• masse du moteur :  ;
  
• intensité de pesanteur sur Terre : 
  
• échelle pour représenter les forces : 
  

1. Tracer le diagramme objets-interactions pour le système "moteur".

2. Nommer et donner les caractéristiques de la force exercée par la Terre sur le système "moteur".

3. Appliquer le principe des actions réciproques pour donner les caractéristiques de la force exercée par la chaîne sur le système "moteur".

4. Représenter ces deux forces sur un schéma.

Corrigé :

1. Diagramme objets-interactions pour le système "moteur" :

2. Le poids est la force attractive exercée par la Terre sur le système "moteur".

Les caractéristiques du poids  sont :

• sa direction : la verticale du lieu ;
  
• son sens : vers le bas ;
  
• sa norme : 
  

Il s'applique au point M.

3. Le moteur est suspendu à la chaîne : on peut en déduire que le moteur exerce une force de , verticale et dirigée vers le bas, sur la chaîne. D'après le principe des actions réciproques, la chaîne exerce sur le moteur une force de même intensité et de même direction, mais de sens contraire (vers le haut).

On appelle  la force exercée par la chaîne sur le système "moteur". Ses caractéristiques sont :

• sa direction : la verticale du lieu ;
  
• son sens : vers le haut ;
  
• sa norme : .
  

Elle s'applique au point M.

4. Les flèches ont une longueur de 1,7 cm.