Réaction normale : Chaussure sur le sol

alors on va parler ici de la réaction normale en prenant pour exemple bien cette belle chaussures cette belle basket ici donc la réaction normale c'est une force de contact et donc par définition pour que cette force existe eh bien il faut qu'il y ait contact entre deux surfaces par exemple ici si on fait le bilan des forces sur la chaussure et bien on trouve parmi les forces la réaction normale exercée par le sol sur la chaussure si j'ai un contact par exemple ici entre ma chaussure et le mur et bien il y a de même une réaction normale exercée par le mur sur la chaussure par contre c'est la basket est maintenant dans les airs par exemple en train de tomber eh bien il n'y a plus de contacts qu'il n'y a plus de surface de contact par exemple entre les murs ou le sol et la basket donc il n'ya plus de réaction normale donc si je fais un bilan des forces sur cette basket bien pendant qu'elle est en l'air j'ai bien sûr le poids mg qui s'exerce sur la basket mais je n'ai pas par opposition une réaction normale qui s'opposent au poids qu on pourrait avoir tendance à mettre un peu de manière systématique puisque la réaction normale je le répète n'existe que quand il y as contact entre deux surfaces alors maintenant on va vraiment pour le coup poser cette basket sur le sol on a bien cette fois la réaction normale du sol qui s'exerce sur la basket donc je vais noté air n est donc une idée reçue qui est assez répandu mais qui est souvent fausses et bien c'est de croire que la réaction normale du support est égal en norme au point est opposé en ce sens en d'autres termes beaucoup de personnes pensent que systématiquement la réaction normale et le poids ce qu'on pense c'est vrai dans certains cas simples mais ce n'est pas tout le temps vrai alors on peut utiliser la seconde la newton et bien pour s'intéresser au bilan des forces sur cette basket et on voit par exemple projeté cette égalité vectorielle de la seconde loi newton et bien sûr la kz verticale qu'on va appeler l'axé z je vais dessiner ici avec son vecteur unitaire l'usaid orienté vers le haut et donc la seconde loi de newton en projection sur cet axe et bien ça nous donne l'accélération selon z qui est égal à sommes des forces projeter sur l'axé z donc je peux l'écrire un produit scalaires par exemple / la masse dans notre exemple la basket et immobile donc l'accélération est nul on a donc zéro qui est égale à plus est reine puisque la réaction normale du support est orienté vers le haut et moins mg puisque le poids est bien sûr orienté vers le bas le tout étant à diviser par la masse donc je le rappelle la masse c'est bien la masse de notre basket rn - mg ce qu'on peut bien sûr écrire aussi rn est égale amg donc là tu pourrais dire bah oui effectivement la réaction normale du support est égal au poids c'est ce que je connais c'est tout le temps comme ça donc en fait c'est vrai dans ce cas précis à condition que quelles sont les hypothèses qu'on a fait en fait eh bien on a fait les hypothèses que les deux seules forces étaient effectivement la réaction normale et le point et on a également fait l'hypothèse d'un objets immobiles donc d'une accélération nul si on change l'une de ces deux hypothèses c'est à dire s'il y à d'autres forces que ces deux forces en jeu ou bien si l'accélération n'est pas nul à ce moment là la réaction normale du support et le poids ne vont plus se compenser donc pourtant convaincre on peut voir ce que devient la relation entre la réaction normale et rennes et mg par exemple quand on rajoute une force on va se donner ici une force f1 orienté vers le bas qui s'appliquent sur notre chaussure bien sûr avec cette nouvelle force f1 que devient notre second john newton ici on a toujours une chaussure immobile sur le sol mais cette fois on a une force supplémentaire est bien dans la somme d'efforts si cissé f1 elle est orientée vers le bas donc en projection et bien ça nous fait - f1 donc de la même façon en multipliant par m de chaque côté de l'équation on a moins f1 qui se rajoutent ici et donc d'entre bilan final je passe ces deux termes de l'autre côté donc je me retrouve avec mg + f1 f1 étant bien sûr la norme du vecteur f1 donc si on réfléchit bien on voit qu'on se retrouve avec une réaction normale du support qui est plus grande allait augmenter et fin étant la norme du vecteur elle est positive la norme de la réaction normale est plus élevé dans ce second cas est donc c'est logique puisque plus on va appuyer fort avec cette chaussure sur le sol et bien plus sol va avoir une réaction normale élevé pour empêcher et bien que la chaussure pénètre dans le sol donc lorsque j'ai un objet en contact avec le sol et que j'appuie sur cet objet est bien en exerçant cette pression je vais augmenter l'intensité de la réaction normale alors on peut imaginer aussi le cas inverse où on a une force cette fois qui tirait bien la basket vers le haut on va appeler cette force f2 alors pour plus de clarté je peux reporter les forces f1 et f2 sur notre petit schéma à droite ici et sur notre seconde loi newton ici l'ajout de f2 se traduit par une projection positive sur l'axé z puisqu'elle est orienté vers le haut donc on a un plus f2 qui apparaît ici à l'année suivante le s'il n'y a pas 100 g on se retrouve avec plus f2 en ayant multiplié chaque membre par le mas et donc ensuite lorsqu'on réarrange pour obtenir et rennes eh bien cette fois on ne soustrait f2 de chaque côté donc on obtient - f2 eu c'est à dire que maintenant qu'on a ces deux forces et bien la réaction normale cmg plus f1 - f donc logiquement si je tiens la basket vers le haut avec cette force f2 eh bien je vais diminuer la pression de la basket sur le sol et donc diminuer la réaction normale du support alors maintenant on peut aller un peu plus loin dans cet exercice est utilisée non plus une force verticale mais une force qui est par exemple diagonale alors on va se donner cette force qu'on va appeler f3 f3 qui fait un angle avec le sol donc avec l'horizontale angle qu'on va appeler teta donc je peux reporter cette force sur notre petit diagramme des forces ici alors l'erreur à ne pas faire bien sûr et bien c'est juste rajouté f3 dans notre équation ici l'un force f3 n'est pas verticale il faut donc la projeter sur l'axé vertical puis ce qu'on a ici la seconde loi newton projeter sur l'axé vertical donc pour ce faire on va simplement regarder quelle est la composante selon l' axe vertical de notre force f3 on va l'appeler f3 z et on va aussi regarder quelle est la projection horizontale qu'on va appeler eve 3 x et bien de notre force f3 donc pour connaître cette composante f3 et bien on va utiliser sinus dans ce triangle rectangle on a donc signé cet état qui est égal à côté opposé sur l'hypothénuse c'est à dire f3 aide sur f3 qui est la norme de notre secteur ce qui veut dire que f3 aide à projection sur le lac z de notre force f3 et bien c'est sinus est un foie f3 donc c'est une composante positive orienté vers le haut comme on le voit dans notre bilan des forces ici eh bien on va avoir plus f3 sinus tétin qui se rajoutent ici également plus f3 sinus d'état et donc à la fin en ayant soustrait f3 sinus teta de chaque côté eh bien on se retrouve avec un - f3 sinus états et donc ça c'est logique puisqu'on à f3 et bien qu'il ya une composante verticale donc qui va avoir tendance est bien arracher la chaussure du sol donc à diminuer et bien la valeur de la réaction normale alors il est possible de compliquer encore un peu cet exercice par exemple en considérant que notre basket et bien n'est plus sur le sol mais qu'elle est en fait poser dans un ascenseur et que l'accent soeur est accélérée vers le haut avec une certaine accélération à 0 à ce moment là qu'est ce qui change dans notre deuxième newton est bien c'est que l'accélération n'est plus nul donc on va avoir maintenant à zéro dans le membre de gauche bien sûr la somme des forces reste la même il n'y a pas de nouvelles forces il ya simplement une accélération supplémentaire et donc si on déroule les calculs on se retrouve et bien avec un terme supplémentaire pour la réaction normale qui est plus la masse fois à 0 on va s'arrêter là pour cet exemple relativement complet et bien sûr le calcul de la réaction normale