LP Louis de Foix – Bayonne - Evaluation
BEP Industriel Le moment d’une force – Couple de forces
SCIENCES PHYSIQUES Evaluation
Thème : Le moment d’une force – Le couple de forces – Equilibre d’un objet
Pour enfoncer un tire-bouchon on exerce un couple de forces. La valeur commune des forces est F = 10 N. La distance entre leur droite d’action est d = 6 cm.1- Indiquer dans quel sens tourne le tire-bouchon.
2- Quelle est la formule qui permet de calculer le moment d’un couple ? 3- Indiquer les unités que l’on doit utiliser.
4- Quel est le moment du couple nécessaire pour enfoncer le tire- bouchon ?
→P désigne le poids de la brouette et de sa charge.G désigne le centre de gravité de la brouette chargée. F →
est la force verticale exercée par la personne qui travaille.
P = 900 N, d1 = 50 cm, d2 = 90 cm.
1- Calculer le moment de P → par rapport à O
2- Calculer l’intensité de F → sachant que le moment de
→F
par rapport à O est 700 Nm
Pour visser le boulon d’une roue, un garagiste utilise une clé à choc pneumatique exerçant sur le boulon de diamètre 2,5 cm un couple de forces de 200 daN.1- Calculer le moment du couple exercé par la clé à choc pneumatique.
2- La même opération peut être réalisée à l’aide d’une clé (figure ci- contre). Quelle force faut-il exercer en A pour obtenir le même résultat ?
On soulève un solide de masse M = 120 kg à l’aide d’un treuil. La force F → reste constante perpendiculaire à la manivelle dont la longueur OA est égale à 50 cm. Le rayon du tambour R est égal à 10 cm.1- Calculer le poids du solide (g = 9,8 N/kg).
2- En appliquant le théorème des moments, calculer la valeur de la force F → à exercer pour maintenir le solide en équilibre.
Mécanique
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BEP Industriel Le moment d’une force – Couple de forces
Une masse M de 30 kg est attachée à l’extrémité d’une console formée par les deux tiges [OA] et [OB].a- Quel est le poids de la masse M ? (g = 10 N/kg) b- Quelles sont les trois forces qui s’exercent en O ? Donner le tableau de caractéristiques des forces c- Construire le dynamique des forces. On admettra que l’action exercée par une barre a la direction de cette même barre.
d- Déterminer sur le dynamique les valeurs des forces dans les tiges [OA] et [OB].
EXERCICE FACULTATIF
Un mât [OD] mobile autour d’un axe passant par O est maintenu en équilibre par un câble [DE]selon le schéma ci-dessous. La longueur du mât OD = 15 m et son poids P = 200 N s’applique en son centre de gravité G.
a- Quel est le moment de P → par rapport à O ?
b- L’axe O exerce une réaction R → sur le mât. Quel est le moment R → par rapport à O ? Pourquoi ?
c- Le câble [DE] exerce sur le mât une force F → faisant un angle de 20° avec [OD]. En appliquant le théorème des moments relatif à l’équilibre du mât, calculer la valeur de la force
→F.
FICHE D’EVALUATION
Objectifs (être capable de…) Evaluation
- calculer ou utiliser le moment d’une force - appliquer le théorème des moments
- identifier un couple de forces pour prévoir le sens de rotation - calculer le moment d’un couple
- calculer le poids
- représenter le vecteur force
- donner les caractéristiques d’un force - tracer le dynamique des forces
- déterminer graphiquement une force à partir du dynamique - rendre compte (présentation, rédaction, orthographe…)
20°
70°
E
D
G
O
B A
O 30°
