Forces et poids
Nous allons énoncer les différentes forces qui peuvent agir lors d'un des
mouvements perpétuels étudiés.
Loi des
interactions électroniques
Cette loi décrit le module de la force électronique
qu'exercent deux charges électroniques immobiles disposées sur des sphères.
Elle s'applique sur toutes les particules considérées comme ponctuelles.
Voici donc son produit scalaire :
=
avec 
: force électronique
exprimée en newton
q1
: charge 1 de la force électrique en coulomb (C)
q2 : charge 2 de la force électronique
en coulomb (C)
l
: distance entre les deux charges ponctuelles en mètre (m)
k
: constante de la loi de Coulomb
k=
9,00.109 N.m2/C2
Si les charges sont de signes contraires, q1.
q2 < 0,
alors il y a une force d'attraction. Les deux charges sont attirées l'une
vers l'autre.
Si les charges sont de mêmes signes, q1.
q2 > 0,
alors il y a une force de répulsion. Les deux charges ne sont plus attirées
l'une vers l'autre.
Le poids (la
force de la pesanteur) 
Le poids, aussi appelé force de la pesanteur, est une
force en rapport avec le phénomène d'attraction terrestre, de la gravité et
de l'inertie. Sa direction est verticale et appliquée au centre de gravité
du corps.
Pour la calculer, on effectue le calcul suivant :
=
m . 
avec :
poids en newton (N)
m
: masse en kilogramme (kg)
: intensité de la pesanteur en N.Kg-1
sur Terre, = 9,81
N.Kg-1
La poussée
d'Archimède 
La poussée d'Archimède est la force que subit tout corps
plongé entier ou en partie dans un fluide (liquide
ou gaz) soumis à un champ de gravité. Cette force provient de
l'augmentation de la pression du fluide avec la profondeur : la pression
étant plus forte sur la partie inférieure d'un objet immergé que sur sa
partie supérieure, il en résulte une poussée verticale orientée vers le
haut. En effet, cette poussée a la même valeur, la même direction et un sens
opposé à la force de la pesanteur, vue précédemment.
Une formule permet de la calculer :
= ρ . V .
avec
ρ : masse volumique
du fluide en m3.kg-1
V :
volume du fluide en m3
:
intensité de la pesanteur en N.Kg-1
sur Terre, 
=
9,81 N.Kg-1
Frottements 
Il existe plusieurs types de frottements qui font
dépendre la valeur, la direction et le sens du frottement. Ainsi, on
distingue les frottements de l'air, les frottements du support, …
Ces frottements sont à l'origine d'un contact entre les
particules et l'objet en mouvement provoquant ainsi une dissipation de
l'énergie en chaleur. Dans un vide «
parfait », c'est-à-dire en l'absence de molécules, il n'y aurait
pas de perte d'énergie. Cependant, ce vide «
parfait » n'existe pas. A l'aide d'une cloche sous vide, on obtient
un vide qui n'est pas parfait, cette dernière ne permettant que de diminuer
la pression à l'intérieur d'une enceinte. En effet, les meilleurs
dispositifs atteignent une pression de l'ordre de
Pa,
soit deux millions de molécules par centimètre cube, alors que dans
l'espace, la densité atteint un atome par centimètre cube.
Réaction du
support
La force de réaction du support s'applique sur le ou les
point(s) de contact entre l'objet et le support. Sa direction est
perpendiculaire au support si l'objet est immobile, c'est-à-dire sans
frottements. Son sens va du support vers l'objet. Cette force est notée
.
Tension
La tension du fil est
également une force à prendre en compte. La tension d'un fil est la
contrainte qu'il subit quand il est soumis à deux forces dirigées vers
l'extérieur du solide, à ses extrémités. Elle s'applique sur le point
d'attache du fil. Sa direction est la même que celle du fil. Son sens va
vers le fil. Cette force est notée
.