Les actions mécaniques exercées sur un système sont toutes les actions exercées par l'extérieur sur le système. Elles peuvent être de contact ou à distance.Une action mécanique est modélisée par une force dont les caractéristiques sont le point d'application , la direction, le sens et la valeur (ou module) en Newton. On représente la force par un vecteur sur un schéma. Si plusieurs forces agissent sur un corps, la résultante de ces forces sera la somme vectorielle de ces forces. Si un corps est en équilibre, la résultante des forces est nulle. Un corps soumis à deux forces sera en équilibre si et seulement si les deux forces ont le même support et sont opposées. Un corps soumis à 3 forces de support non parallèle sera en équilibre si et seulement si la résultante de ces forces est nulle et si leurs supports se coupent en un point.
Le théorème fondamental de l'équilibre : un corps soumis à plusieurs forces sera en équilibre si la somme vectorielle des forces est nulle et la somme algébrique des moments, par rapport à un point quelconque, est nulle.
Le travail d'une force exercée pendant un déplacement de A vers B est donné par W= F.AB.cosα avec α angle entre les vecteurs force et déplacement en radian, AB longueur du déplacement en m, F intensité de la force en N et W travail en joules (J). Si ce travail est effectué pendant une durée Δt, alors la puissance développée par la force est donnée par p = W / Δ t avec Δt en s et p en watt. Si P est supérieur à 0, alors la puissance est motrice. Le travail d'une force constante entre A et B est le même quel que soit le trajet suivi. Une force est conservative lorsque le travail de cette force lors d'un déplacement d'un point A à un point B ne dépend que des positions de ces points. En l'absence de frottements, l'énergie mécanique d'un système se conserve au cours des oscillations. L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle. S'il y a des frottements il y a perte d'énergie par transfert thermique. Si ce travail est effectué pendant une durée Δt, alors la puissance développée par la force est donnée par p = W / Δ t avec Δt en s et p en watt. Si P est supérieur à 0, alors la puissance est motrice. D'après le théorème de l'énergie cinétique, le travail de la somme des forces est égal à la variation de l'énergie cinétique du solide. L'énergie mécanique d'un solide est donnée par Em= Ec + Ep avec Ec= (1/2)×m×v2 énergie cinétique, Ep = m ×g× z énergie potentielle en Joules J. En l'absence de frottements l'énergie mécanique se conserve. En présence de frottements, l'Em diminue au cours du temps. L'énergie perdue est transférée au milieu extérieur sous forme de chaleur.
Un couple de forces peut mettre un solide en rotation ou modifier sa vitesse de rotation. Dans un système qui possède un axe de rotation Δ, on définit le moment de la force en N.m par rapport à cet axe par : MΔ= d . F avec d distance entre l'axe et le vecteur force en m. Si la force fait tourner le solide autour de l'axe dans le sens du mouvement, le moment est positif. Le travail d'un couple constant C pour la rotation d'un solide d'un angle Θ est donné par W = C.Θ avec C couple en N.M, Θ angle de rotation du solide en radian
