Nous allons considérer 4 types de forces : les forces newtoniennes (en
) que sont les forces gravitationnelles et électrostatiques, les forces de frottement, les forces de réaction et de tension.
Fondamental : Force de gravitation (attractive)
L'interaction de gravitation entre deux corps s'exprime par une force centrale attractive proportionnelle au produit de la masse des deux corps et inversement proportionnelle au carré de leur distance.
 force de gravitation | A subit de B une force :
|
est la constante de gravitation. Le vecteur force
est placé en
.
Remarque :
Sur Terre :
, avec
(A.N avec
). Le vecteur
est dirigé du point M, de masse
, vers le centre de la Terre.
Fondamental : Force électrostatique (attractive ou répulsive)
La loi de Coulomb indique que l'interaction électrostatique entre deux particules chargées est proportionnelle au produit de leurs charges et inversement proportionnelle au carré de leur distance. La direction de la force est le long de la droite qui joint les deux charges.
En résumé, la charge
subit de la charge
une force (> 0 ou < 0 selon le signe des charges) donnée par la loi de Coulomb :
(vecteur unitaire) et
. On définit la constante
. Le vecteur force est placé en
.
La figure ci-dessous illustre le cas où les charges ont mêmes signes : la force est répulsive.
Les charges électriques s'expriment en Coulomb
, ce sont des multiples de la charge élémentaire de l'électron
ou du proton
.
Définition :
Les forces de réaction et de tension
C'est une réaction sans frottement
dirigée selon la normale au support, ou une tension
colinéaire au fil, appliquée à
:
Si
est (non) assujetti au support, la liaison est (uni-) bi-latérale.
Définition :
La force de frottement
C'est une force
dirigée selon la tangente au support, dans le sens inverse du déplacement.
Le module de la force de frottement dépend de l'état de surface et de la nature des matériaux en contact. On peut traduire cette dépendance par un coefficient de frottement μ. Celui-ci relie les modules de la force de frottement et de la réaction du support :
On distingue les coefficients de frottement statique
(le corps est immobile) et cinétique
(le corps est en mouvement). Comme mettre un objet en mouvement est plus dur que de le maintenir mobile, on a toujours
.
