MOMENT D'UNE FORCE. MOMENT D'UN COUPLE DE FORCES.
I) MOMENT D'UNE FORCE.
1) TP
On modélise la force exercée par une main pour fermer une porte par le TP décrit ci-dessous.
Matériel : Tableau magnétique Dynamomètre à cadran 5 N
Barre à trous Axe magnétique
Masse de 200 g Règle 30 cm mini
a) Réaliser les trois montages ci-dessus et compléter le tableau ci-dessous.
Distance d (en cm) entre l'axe de rotation de la barre
et la masse Distance d (en m) Masse m accrochée (en kg) Poids P (en N) de la masse
P x d (en N.m)
b) Qu'en concluez-vous pour le TP ?
Plus la masse est loin de l'axe de rotation, plus P x d est important
c) Qu'en concluez-vous pour la force exercée sur la porte, par rapport à l'axe de rotation, sur la série des trois premières photos ?
Pour une même force appliquée, la porte se ferme d'autant plus facilement que la distance entre l'axe de rotation et le point d'application de la force est grand.
2) Définition du moment d'une force.
Le moment M d'une force est :
M F====F x d avec ∆∆∆∆ : axe de rotation
F : force appliquée (en N) d : distance entre l'axe de rotation et la force appliquée (en m)
avec un + si la force fait tourner dans le sens trigo et un – si elle fait tourner dans le sens inverse.
M F1====F1x d1 M F ' 1====−−−F '− 1x d '1 Point d'accroche
du fil du dynamomètre
Point d'accroche du fil du dynamomètre
Point d'accroche du fil du dynamomètre
Axe magnétique Masse de 200 g
Axe magnétique Masse de 200 g
Axe magnétique Masse de 200 g
Main Main Main
Porte
Porte Porte
MOMENT D'UNE FORCE. MOMENT D'UN COUPLE DE FORCES.
II) MOMENT D'UN COUPLE DE FORCES.
1) 1ère approche
En étudiant les photos ci-dessus, comment définiriez-vous un couple de forces ?
2) TP.
Matériel : Tableau magnétique
Dynamomètre à cadran 5 N Barre à trous
Axe magnétique et poulie
1 Masse de 200 g et 2 de 100 g (pour faire 200 g) Fils
a) Réaliser le montage ci-dessus en réglant le dynamomètre de telle façon que la barre soit horizontale.
b) Relever l'indication du dynamomètre.
c) Calculer le moment de chaque force.
d) Trouver une relation entre ces 3 moments.
3) Couple de forces et moment d'un couple.
M1= 200 g
M2= 200 g Axe de rotation
Situé au milieu De la barre Dynamomètre
8 cm
8 cm 16 cm
