Qu'appelle-t-on une action mécanique ?

Il y a action mécanique dès qu'un corps peut mettre en mouvement un autre corps, modifier son mouvement ou le déformer. Ces trois effets sont les seuls signes observables d'une action : si rien de tout cela ne se produit, c'est qu'aucune action n'agit — ou que plusieurs se compensent.

Deux classements à ne pas confondre

On classe les actions mécaniques de deux façons différentes, et les mélanger est une source constante d'erreurs.

Le premier classement oppose les actions à distance et les actions de contact. Le poids est une action à distance : la Terre attire un objet sans le toucher. L'action d'un sol, d'un fil ou d'un ressort est une action de contact.

Le second classement oppose les actions localisées et réparties. Un fil tire en un point précis : son action est localisée. Un sol supporte tout le dessous d'un objet : son action est répartie sur une surface. Le poids, lui, est réparti sur tout le volume du corps, mais on le modélise comme s'il s'appliquait en un point unique, le centre de gravité.

Ces deux classements sont indépendants : une action peut être à distance et répartie (le poids), de contact et localisée (un fil), ou de contact et répartie (le sol).

Modéliser par une force

Toute action mécanique, quelle que soit sa nature, se représente par un objet mathématique unique : un vecteur force. Ce vecteur possède quatre caractéristiques, et il faut les quatre pour qu'il soit défini :

son point d'application, l'endroit où l'action s'exerce ; sa direction, la droite qui la porte ; son sens, l'une des deux orientations possibles sur cette droite ; et son intensité, mesurée en newtons à l'aide d'un dynamomètre.

Oublier l'une de ces quatre caractéristiques rend la réponse incomplète : dire qu'une force « vaut 20 N » sans préciser sa direction ne décrit rien.

Le diagramme des forces

Faire le bilan des actions mécaniques consiste à recenser tous les corps qui agissent sur le système étudié, puis à tracer un vecteur pour chacun. Deux règles évitent l'essentiel des erreurs : on ne représente que les forces subies par le système, jamais celles qu'il exerce sur d'autres ; et l'on part toujours d'une phrase du type « la Terre exerce sur le bloc… », qui force à nommer l'auteur de chaque action.