Fiche de cours

Mesurer la valeur d'une force

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Objectif
Mesurer la valeur d’une force.
1. Description de l'appareil de mesure
Une force se mesure en newton (N), avec un dynamomètre.
Le dynamomètre est l’instrument de mesure des forces. Il est constitué d’un système à ressort. Son principe est basé sur la déformation étalonnée du ressort lors d’une traction : le ressort s’allongera d’un nombre donné de centimètres pour une force donnée.
La graduation est directement réalisée en newton.

2. Les différents types de dynamomètre
Les deux types de dynamomètres utilisés sont les dynamomètres mécaniques et électroniques.
a. Les dynamomètres mécaniques
Ce sont des ressorts munis d’un crochet et d’une graduation. La valeur de la force exercée sur le crochet se lit sur une graduation.
Il existe des dynamomètres circulaires et des dynamomètres à ressort (ou pesons). Chaque dynamomètre est calibré. L’intensité qui y est inscrite indique la force maximale qu’il peut mesurer.
Dynamomètre circulaire de 5 N. Dynamomètre à ressort (ou peson) de 10 N.
b. Les dynamomètres électroniques
La valeur de la force exercée sur le crochet s’affiche directement sur un écran.
Dynamomètre électronique.
3. Principe de la mesure
Comme tout appareil de mesure à graduation, le dynamomètre impose des règles de mesures :
  1. Positionner le dynamomètre sur un support grâce au crochet d’attache.
  2. Vérifier le zéro de l’index ou positionner l’index sur le zéro grâce à la vis de réglage.
  3. Poser le crochet de mesure sur l'objet ou l’auteur qui exerce la force.
  4. Relever la position de l'index en positionnant son œil en face.
  5. Noter la mesure en newton en tenant compte de la précision du dynamomètre donnée par le constructeur.

Illustration animée : Le dynamomètre
 
4. Quelques mesures de forces
 Poussée d'un interrupteur  ~ 1 N
 Force du marteau sur un clou  ~ 50 N
 Force de pesanteur sur un être humain de 70 kg  ~ 700 N
 Poussée des réacteurs d'un avion au décollage  ~ 100 000 N
 Poussée des moteurs d'une fusée au décollage  ~ 10 000 000 N
L'essentiel
L'intensité d'une force se mesure en newton grâce à un dynamomètre, appareil de mesure basé sur le principe de la déformation d'un ressort lors d'une traction.

Il suffit de suspendre un objet au crochet ou d’exercer une action sur le crochet d’un dynamomètre pour mesurer l’intensité du poids d’un objet ou d’une force quelconque.

Les deux types de dynamomètres utilisés sont les dynamomètres mécaniques et électroniques.

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