Statique des solides et des fluides

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Equilibre d'un solide en rotation autour d'un axe fixe

Lorsqu'une force agit sur un solide mobile au tour d'axe motrice, l'effet produit est un effet de rotation, l'axe de rotation est l'ensemble des points fixes au cours du mouvement. On peut calculer le moment de la force qui produit la rotation par rapport à l'axe.

Moment d'une force par rapport à un axe.

On le notera:

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  • F est l'intensité de la force appliquée.
  • d la distance de la droite d'action de F à l'axe de rotation.

Le moment d'une force est une grandeur algébrique C'est-à-dire peut être positif ou négatif. Son signe dépend du sens positif arbitraire choisi.

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Couple de force

Un couple de force est un système de 2 forces parallèles de sens opposé et de même intensité. Le plan du couple est le plan contenant les 2 forces.

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Exemple de couple: vissage et dévissage d'un boulon.

Moment d'un couple

Le moment d'un couple dépend uniquement de la distance qui sépare la droite d'action des 2 forces. Il est égal au produit de l'intensité commune des droites d'action des 2 forces.

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VII. Couple de torsion

Lorsqu'on tord un fil d'angle ß il subit l'action d'un couple appelé couple de torsion. Le moment de ce couple est: M=c.ß.
c: constante de torsion du fil en N.m/rad
ß: angle de torsion en rad
M en N.m
Un couple de force est dit moteur s'il est issu des forces motrices, exemple: couple de démarrage d'un moteur.
Le couple est résistant s'il est issu des forces résistantes, exemple: couple de freinage d'un moteur

 


Condition d'équilibre d'un solide en rotation au tour d'un axe fixe

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(S) est en équilibre si la somme des moments des forces appliquées à (S) est égale à zéro.

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Condition générale d'équilibre d'un solide

Un solide sera dit en équilibre si les 2 conditions suivantes sont vérifiées:

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