Transcription de la vidéo
La figure ci-dessous représente une force 𝐹 d’intensité deux newtons et le déplacement 𝑠 égale à 16 mètres d’un objet soumis à l’action de la force. Calculez le travail effectué par la force.
Rappelons-nous, que le travail est une mesure du transfert d’énergie lorsqu’une force 𝐹 déplace à un objet d’une distance 𝑑. On calcule le travail effectué en multipliant la force par la distance parcourue. Alors, nous devons être prudents avec les unités. Le travail effectué est mesuré en joules. Ceci correspond quand la force est exprimée en newtons et la distance en mètres. Maintenant, notre force est mesurée en newtons et notre distance en mètres. Donc, notre travail effectué sera en joules.
Le problème est, pour le moment, nous observons depuis notre figure que la force et le déplacement ne sont pas dans la même direction. Et donc, nous allons écrire la force 𝐹 en ses composantes horizontale et verticale. On dessine une ligne droite perpendiculaire au déplacement, comme montré. Et comme nous savons que les angles sur une ligne droite totalisent 180 degrés, nous concluons que l’angle inclus dans notre triangle rectangle est de 180 moins 60 moins 90 qui est égale à 30 degrés. On nous dit que l’intensité de la force est de deux newtons. Ainsi, la mesure de l’hypoténuse de ce triangle est de deux newtons.
On veut calculer la composante de la force qui agit parallèlement au déplacement. Donc, c’est le côté opposé de notre triangle. Puisque nous essayons de calculer la valeur du côté opposé et que nous connaissons l’hypoténuse, nous allons utiliser le rapport sinus ; c’est-à-dire que le sinus de 𝜃 est égal au côté opposé sur l’hypoténuse. Si nous appelons le côté opposé dans ce triangle comme 𝑥 newtons, alors nous disons que sinus 30 est égal à 𝑥 divisé par deux. Bien sûr, sinus 30 est égal à un demi. Ainsi, un demi est égal à 𝑥 sur deux. Ensuite, en observant ou en multipliant les deux membres de notre équation par deux, on obtient que 𝑥 est égal à un. Et donc, la composante de la force qui agit parallèlement à la direction du déplacement est de un newton.
Nous devons faire très attention, puisque la force agit vers le bas et s’éloigne de la direction du déplacement, cette force, un newton, doit agir vers la gauche. Elle agit dans la direction opposée au déplacement du corps. Et donc, nous pouvons dire que la force doit être moins un et la distance est de 16 ou 16 mètres. Nous sommes prêts à calculer le travail effectué. C’est moins un fois 16, ce qui est moins 16 ou moins 16 joules. Le travail effectué est de moins 16 joules.
