Chapitre 1

Forces et interactions

§1. Notion de force
Dans la vie courante, lorsqu'on parle de force, on songe à l'effort musculaire que nous produisons pour pousser, tirer ou lancer un objet (effets dynamiques des forces). Une force peut également déformer, plier, comprimer ou allonger un objet (effets statiques des forces). La notion de force appliquée sur un corps a été élargie en physique pour désigner toute cause ou action capable de: 1) provoquer ou modifier le mouvement (de translation ou de rotation) du corps, 2) déformer ce corps (parfois de façon imperceptible)... ou les deux à la fois. Dans le premier cas, seul l'effet sur le mouvement de translation sera étudié car les corps seront assimilés à de simples points matériels: on ne tiendra pas compte de l'extension spatiale des objets, toute la matière constituant un corps sera supposée concentrée sur le centre de gravité du corps (appelé aussi centre de masse). La deuxième définition est à considérer avec prudence. La déformation est très souvent le résultat de l'action de deux forces (opposées) appliquées sur le même corps, et non d'une seule force. La notion de force est relativement abstraite car les forces ne sont pas directement observables. Nous ne percevons que leurs effets. On comprend pourquoi cette notion n'a été développée véritablement qu'au 17ème siècle.

§2. Notion d'interaction
Plutôt que de parler de l'action d'une force, on préfère souvent le terme d'interaction qui traduit mieux l'idée d'action réciproque entre deux corps. En effet, toutes les forces, quelles qu'elles soient, s'exercent toujours par paires. Si un corps subit une force, il y a obligatoirement un autre corps qui l'exerce. Et cet autre corps subit de la part du premier une force lui aussi. C'est le principe de l'action et de la réaction qui caractérise toute interaction. En observant quelques situations simples, comme dans les exemples qui suivent, nous constatons qu'une force n'existe jamais seule: 1 - Suspendons