M SERRE 2PRO OL ; NOMS DU BINOME :
HYGIENE ET SECURITE 1 (HS1)
COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP5 : LE MOMENT D'UNE FORCE
I) SOLIDE MOBILE AUTOUR D'UN AXE.
I.1) Analyse.
Sur la photo ci-contre, on a représenté 3 forces. D'après vous, laquelle permet de fermer la porte ?
La force F3
I.2) Conclusion.
Pour provoquer une rotation, il faut que la droite d'action de la force soit dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation.
II) MOMENT D'UNE FORCE.
II.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 Force F (en N) au dynamomètre
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 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
F3 F2
F1
Main Main Main
O
d
F
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HYGIENE ET SECURITE 1 (HS1)
COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? TP5 : LE MOMENT D'UNE FORCE
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 de la 1ère page ?
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.
II.2) Définition du moment d'une force.
Le moment d'une force permet de connaître l'efficacité de cette force sur la rotation d'un objet.
Le moment M d'une force est égal au produit de la valeur de la force par la distance d qui sépare l'axe du support de la force.
M F//// = ===F.d
avec F : valeur de la force, en N ;
d : distance entre la droite d'action de la force et l'axe de rotation ∆∆∆∆, en m ; M : moment de la force, en N.m
Remarque : d est appelé « le bras de levier »
II.3) Application : le diable.
• A partir de la photo ci-contre, dire dans quel sens chaque force influence la rotation.
Le poids P : tend à faire tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre
La force F : tend à faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre.
• Exprimer le moment de chacune des forces par rapport à l'axe de rotation O.
M P////O====P x AB M F////O====F x BC
Jusqu'ici en 1h20
II.4) QCM1+2+4+5 + Exercices 2 + 3 page 24.
Jusqu'ici en 2 heures ( dernière question de l'exo non faite) II.5) Approfondissement : exercices 5+7+8 pages 25+26.
