📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Un solide mobile autour d'un axe fixe est en équilibre si la somme algébrique des moments des forces appliquées est nulle : $$\sum M_{\Delta}(\vec{F}i) = 0$$ Le moment d'une force $\vec{F}$ par rapport à un axe $\Delta$ est : $$M{\Delta}(\vec{F}) = \pm F \cdot d$$
- $F$ : intensité de la force en Newton (N).
- $d$ : bras de levier (distance perpendiculaire entre l'axe $\Delta$ et la droite d'action de la force) en mètre (m).
- Signe (+) si la force tend à faire tourner le solide dans le sens trigonométrique, (-) sinon.
Méthodes à maîtriser
- Identifier l'axe de rotation : Bien repérer l'axe $\Delta$.
- Tracer les droites d'action : Prolonger les vecteurs forces.
- Calculer le bras de levier : Tracer la perpendiculaire de l'axe à la droite d'action.
- Appliquer la condition d'équilibre : Écrire l'équation $\sum M_{\Delta} = 0$ en faisant attention aux signes.
Exemples corrigés
Une barre de longueur $L=1m$ tourne autour d'un axe. Une force $F=10N$ est appliquée à l'extrémité perpendiculairement. Le moment est $M = F \times L = 10 \times 1 = 10 , N.m$ (si sens positif).
Erreurs fréquentes
- Oublier le signe (-) pour le sens horaire.
- Confondre la distance du point d'application avec le bras de levier $d$.
- Oublier que les forces dont la droite d'action coupe l'axe ont un moment nul.