2.12 Synthèse : la carte complétée

BiomécaniqueCinétiqueSection 2.125 min de lecturemis à jour le 28 août 2026

Objectifs de la section

Cette dernière section rassemble le chemin parcouru : de la définition de la force aux trois lois de Newton, jusqu'au poids et à son point d'application. Elle situe aussi ce qui manque encore sur la carte du cours — le pendant angulaire de la cinétique, objet du chapitre suivant. À la fin de cette section, vous devez être capable de situer chaque notion du chapitre dans la carte d'ensemble du cours, et de dire ce que le chapitre 3 ajoutera.

2.12.1 Le chemin parcouru

Le chapitre 1 avait laissé la branche cinétique de la carte du cours vide. Elle ne l'est plus. Premièrement, ce chapitre a défini la force : une action mécanique exercée par un objet sur un autre, qui peut modifier le mouvement du corps qui la reçoit ou provoquer sa déformation (§2.2). Deuxièmement, il a appris à la décrire : trois informations — point d'application, direction et sens, intensité — portées par une seule flèche, le vecteur force (§2.3). Troisièmement, à classer les forces, de deux façons différentes : selon qu'elles sont de contact ou à distance, et selon qu'elles sont externes ou internes au corps qu'on étudie (§2.4). Enfin, à raisonner sur plusieurs forces à la fois : le diagramme de forces rassemble les forces externes exercées sur le corps étudié, et leur somme — la résultante — décide seule de la suite : nulle, le corps est en équilibre ; non nulle, son mouvement change (§2.5).

Les trois lois de Newton ont ensuite structuré la réponse à la vraie question du chapitre — comment, précisément, une force modifie-t-elle l'état du mouvement ? (§2.6) : la première dit quand l'état du mouvement change et révèle l'inertie (§2.7) ; la deuxième dit de combien, avec F = m·a et le newton (§2.8) ; la troisième pose le principe d'action-réaction — toute force s'accompagne d'une force en retour, de même intensité, de même direction et de sens opposé, exercée sur le corps qui agit (§2.9). Le poids a enfin reçu sa formule, P = m·g (§2.10), et son point d'application, le centre de masse (§2.11).

Une phrase relie les deux chapitres, et elle mérite d'être retenue : la force produit l'accélération, et l'accélération produit tout le reste. L'accélération est le seul paramètre cinématique qu'une force produit directement (§2.2) ; la vitesse, la distance, l'angle en découlent par accumulation dans le temps (chapitre 1).

Le tableau ci-dessous rassemble, pour révision, les notions du chapitre.

Notion	En bref	Unité	Section
Force	Action mécanique exercée par un objet sur un autre : modifier le mouvement, ou déformer	N	2.2
Vecteur force	La flèche qui porte les trois informations : point d'application, direction et sens, intensité	—	2.3
Force normale	La force perpendiculaire qu'une surface exerce sur le corps posé dessus	N	2.4
Frottement	La force de contact qui s'oppose au glissement entre deux surfaces	N	2.5
Résultante (force nette)	La somme de toutes les forces appliquées au corps — elle seule décide du mouvement d'ensemble	N	2.5
Inertie	Propriété d'un corps : sa tendance à conserver son état de mouvement ; elle dépend de la masse	—	2.7
Masse	Quantité de matière d'un corps	kg	2.7
Poids	La force gravitationnelle exercée sur un corps : P = m·g	N	2.10
g	L'accélération due à la gravité : ≈ 9,81 m/s² sur Terre	m/s²	2.10
Centre de masse	Le point d'application du poids : tout se passe comme si le poids s'y appliquait	—	2.11

Et les trois lois, en une ligne chacune :

Loi	Ce qu'elle règle	Section
Première (inertie)	Quand l'état du mouvement change : tant que la résultante est nulle, rien ne change	2.7
Deuxième (F = m·a)	De combien il change : l'accélération est proportionnelle à la résultante, inverse de la masse	2.8
Troisième (action-réaction)	Toute force s'accompagne d'une force en retour, de même intensité et de sens opposé, sur le corps qui agit	2.9

Figure 2.19figure à produire

Figure 2.19 — La carte du cours complétée : sous la cinétique, la force, les trois lois qui la relient au mouvement, le poids et le centre de masse.Source : diaporama CM2, dias 42-44 — figure à ré-exporter.

2.12.2 La case encore vide

Sur la carte, une case reste vide, et elle est facile à repérer. Sous la cinématique, le chapitre 1 distinguait le mouvement linéaire du mouvement angulaire. Sous la cinétique, ce chapitre n'a traité que le versant linéaire : une force fait avancer, freiner, accélérer. Mais ce qui fait tourner — un segment autour d'une articulation, un corps autour d'un appui — porte un autre nom : le moment de force. Ce sera, en partie, l'objet du chapitre 3, qui passera aussi en revue les forces réellement en jeu dans le mouvement humain.

À la fin de ce chapitre, je dois être capable de…0 / 4

1. Définir une force, la décrire par ses trois informations et la représenter par un vecteur.
2. Construire le diagramme de forces d'un cas simple, tracer la résultante, et conclure : équilibre ou changement de mouvement.
3. Expliquer chacune des trois lois de Newton et les articuler entre elles sur un exemple.
4. Distinguer masse et poids, calculer P = m·g, et nommer le point d'application du poids.

Vérifiez votre compréhensioncorrigé au clic

La deuxième loi dit que la résultante des forces produit directement une accélération (F = m·a) : c'est le seul paramètre cinématique qu'une force produit directement. Le chapitre 1 a montré le reste de la chaîne : une accélération maintenue fait varier la vitesse, et une vitesse maintenue fait grandir la distance parcourue. La force n'agit donc jamais « directement » sur la vitesse ou la distance — elle agit sur l'accélération, et tout le reste en découle par accumulation dans le temps.

Le pendant angulaire de la cinétique. Le chapitre 1 distinguait mouvement linéaire et mouvement angulaire ; ce chapitre n'a traité que les forces du versant linéaire. Ce qui fait tourner porte un autre nom — le moment de force — et sera traité, en partie, au chapitre 3.

---