Classe de 1èreS
Physique

Chapitre 5

Chapitre 5 : Le travail d’une force :
Introduction :

fiche élève

Considérons des objets qui subissent des forces dont le point d’application se déplace :
Par exemple :
On peut faire changer un solide d’altitude : imaginons une grue transportant une palette, la force de tension du fil à son point d’application qui se déplace (puisque le solide se déplace), on arrive à lever le chargement.
On dit alors dans ce cas que la force exercée par la grue travaille.
I Travail d’une force constante lors d’un déplacement rectiligne :

1) Définition :
a. Une force est dite constante lorsque sa valeur, son sens et sa direction ne varient pas au cours du temps.
b. Le travail d’une force constante F pour un déplacement rectiligne AB de son point d’application est le produit scalaire de F par AB . Il est noté :

WAB( F ) = F . AB = F*AB*cos α

WAB( F ) : travail exprimé en Joules (J).
F : valeur de la force en Newton (N).
AB : longueur du déplacement (m) α : angle entre F et AB (° ou rad)

Exercices n°5,8 et 11 p103
2) Le travail : grandeur algébrique, différents types de travail :
Selon la valeur de l’angle α, le travail peut être positif, négatif ou nul, c’est pour quoi on dit que c’est une grandeur algébrique.
Différents types de travail :
B
a. Si α<90° alors cos α >0 et W>0 (travail positif).
On remarque que la force va favoriser le mouvement dans le sens du déplacement AB . On dit que le travail est moteur.

F

α
A

b. Si α>90° alors cos α <0 et W<0 (travail négatif).
La force va alors s’opposer au mouvement du solide, on dit qu’elle effectue un travail résistant.

α
F

c. Si α=90° alors cos α =0 et W=0 (travail nul).

A
B
α

1

B

F
A

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Chapitre 5

3) Application :
Un remorqueur tire un pétrolier sur une distance de 600 m avec une force constante de valeur F =
200 kN. La droite d’action de la force et la direction du déplacement rectiligne font un angle de 30°.
a. Calculer le travail fournit par la force exercée