Activité 4 Vérifier les conditions d’équilibre d’un solide soumis à deux ou trois forces Activités

Lorsque Julien rentre de vacances, il décide d’accrocher son hamac d’intérieur entre deux arbres de son jardin.

Il enlève la structure métallique qui le supporte et ajoute une corde de chaque côté pour le fixer aux arbres.

Son père lui propose une corde qui a pour caractéris- tiques : diamètre 2 mm et résistance 240 daN.

Est-ce suffisant pour supporter jusqu’à 120 kg ? Réaliser

Communiquer

Expérience 1 : Équilibre d’un solide soumis à deux forces

■

Reproduire la situation du hamac non chargé en utilisant un solide léger, deux dynamomètres et un tableau métallique. Le hamac doit être à l’horizontale.

■

Donner les caractéristiques des deux forces en complétant le tableau.

Droite

d’action Sens Valeur (N)

l

F

lF

Expérience 2 : Équilibre d’un solide soumis à trois forces

■

Ajouter une masse marquée de 100 g pour simuler la présence de Julien.

■

Les deux forces sont-elles toujours horizontales ?

Pour étudier plus précisément l’équilibre d’un solide soumis à 3 forces :

■

Ouvrir le fichier « 3forces » et à l’aide de l’outil :

– déplacer le point B pour que le poids soit à 1 200 N (correspondant à la limite de 120 kg) ;

– déplacer le point A pour que l’angle entre les deux forces (tensions) soit de 90° et que le dynamique des forces soit fermé.

■

En déduire si la corde proposée par le père de Julien peut lui convenir. Justifier la réponse.

. . . . . . . .

29

Chapitre 3 • Équilibre d’un solide

Activité 4 Vérifier les conditions d’équilibre d’un solide soumis à deux ou trois forces

Un solide soumis à 3 forces est en équilibre lorsque les forces mises bout à bout forment un triangle. On dit que le dynamique est

INFO

Activités

Valider

■

Donner les conditions pour qu’un solide soumis à deux forces soit en équilibre.

. . . . . . . .

■

Indiquer, à partir du fichier « 3forces », la force exercée par la corde sur le hamac.

. . . .

■

Sachant que la force exercée par la corde sur le hamac et la force exercée par le hamac sur la corde ont la même valeur, donner la valeur de la force exercée par le hamac sur la corde.

➞ lienmini.fr/0341-302

Fichier 3forces

La résistance de la corde est de 240 daN soit 2 400 N, valeur bien supérieure à la force exercée par le hamac sur la corde qui est de 848,53 N. Cette corde convient donc.

848,53 N.

848,53 N.

Les deux forces doivent avoir la même droite d’action, la même valeur mais des sens opposés.

horizontale vers la gauche 1

horizontale vers la droite 1

Non.

9782206103419_001-128.indb 29 19/07/2019 11:19