La modélisation du mouvement d'un solide se traduit par 3 équations horaires générales du mouvement selon la définition de l'accélération (nulle, constante ou variable). Les équations qui suivent, ne s'appliquent pas pour une accélération variable (dans ce cas, il faudra utiliser un logiciel de simulation).
Pour modéliser une action mécanique, on définit le système qui exerce l'action et le système qui la subit. Un objet ou système étudié peut être soumis à plusieurs actions mécaniques. On peut représenter les différentes actions mécaniques exercées sur un système ou objet par un diagramme objet-actions.
Une interaction est modélisée par une force caractérisée par : On la représente par un segment fléché. Son intensité se mesure à l'aide d'un dynamomètre et son unité est le Newton (N). La Terre exerce une force à distance / de contact sur la Lune.
La modélisation est un élément fondamental de la démarche scientifique en particulier en Physique et en Chimie, car les modèles permettent de représenter sous forme simplifié un système ou un phénomène afin de le décrire, de l'expliquer ou d'en prédire certains aspects.
Comment décrire le mouvement d'un objet ? Le mouvement d'un objet est décrit par : la forme de sa trajectoire (rectiligne, circulaire ou curviligne) ; • l'évolution de sa vitesse (mouvement uniforme, accéléré, ralenti). La trajectoire d'un objet est l'ensemble des positions successives de cet objet au cours du temps.
Étapes de la méthode Pour décrire un mouvement, il faut indiquer la direction, le sens. Si la direction ne change pas, alors le mouvement est rectiligne. Il faut aussi préciser si la vitesse varie ou non. Si la vitesse est constante, le mouvement est uniforme.
Décrire un mouvement consiste à qualifier la trajectoire (rectiligne, curviligne, parabolique ou circulaire) et l'évolution de la vitesse (uniforme, accélérée ou ralentie) d'un corps mobile dans un référentiel choisi.
Modéliser une situation, c'est traduire l'énoncé d'un problème en écriture mathématique sous la forme d'une équation à une inconnue. Dans un premier temps, on choisit une inconnue (si elle n'est pas donnée dans l'énoncé, c'est en général ce que l'on doit calculer) et on la nomme clairement par une lettre.
Modéliser-Représenter
Pour décrire un phénomène ou un système physique, le physicien doit : déterminer les paramètres, les grandeurs, caractérisant au mieux l'état ou l'évolution du système. préciser la nature des grandeurs considérées.
La nature du mouvement
Selon la manière dont varie la vitesse d'un corps, on distingue trois types de mouvements : Si la vitesse augmente, le mouvement est dit accéléré. Si la vitesse est constante, le mouvement est dit uniforme. Si la vitesse diminue, le mouvement est dit ralenti.
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L'attraction exercée par un corps A sur un corps B est modélisée par un vecteur F A/B ayant pour caractéristiques : ❯ une valeur : FA/B=G⋅d2mA⋅mB (N), avec mA et mB les masses (kg), d la distance (m), et G, la constante universelle de gravitation G= 6,67 × 10 -11 N⋅m 2⋅kg -2.
Pour modéliser une action/interaction de contact ou à distance, on schématisera à l'aide de vecteurs. Un vecteur est défini par : Son point d'application (ou point de départ du vecteur) Sa direction.
Une action mécanique est un phénomène provoquant un mouvement ou une déformation. Elle est modélisée par les notions de force et de couple utilisées en mécanique générale. Pour modéliser les actions mécaniques, on utilise souvent un torseur d'action.
La direction : orientation de la force ; Le sens : vers où la force agit ; La norme : intensité de la force, elle est mesurée en newtons (N) ; Le point d'application : endroit où la force s'exerce.
« Lorsqu'un corps A exerce sur un corps B une force FA/B, alors B exerce sur A une force opposé FB/A telle que : FA/B = - FB/A (c'est-à-dire que ces 2 forces ont même direction, même valeur mais un sens opposé).
La modélisation consiste à mettre au point un ensemble d'équations ou de règles pour décrire un phénomène de façon reproductible et simulable. Le modèle issu de la modélisation sert à prédire le comportement d'un système en fonction de sollicitations connues.
L'objet peut être modélisé via un logiciel de modélisation 3D, il peut également être scanné ou récupérer sur un site de partage de fichier 3D. Le plus important restant d'avoir un fichier d'impression STL à transmettre à l'imprimante.
Modéliser, c'est construire une représentation générale et simplifiée du réel; c'est ébaucher une caricature, un plan, un schéma, à partir duquel on pourra essayer différentes fictions particulières, ou simulations, de la chose que l'on veut représenter.
Pourquoi vouloir modéliser ? Réaliser une modélisation signifie avant tout chercher à comprendre ce qui se passe, ne pas se contenter d'une solution empirique. Modéliser un processus, c'est le décrire de manière scientifique, quantitative, par exemple en termes d'équations (physiques, chimiques, etc).
Dans un train en mouvement, on lâche une balle, sans vitesse initiale, et on observe son mouvement depuis l'intérieur et l'extérieur du train. Vue depuis l'intérieur du train, la balle a un mouvement rectiligne et accéléré. Le mouvement étant relatif, il faut toujours préciser par rapport à quel objet on le décrit.