Principe fondamental de la statique

MODÉLISATION DES AME

DéfinitionQuelques actions mécaniques simples

  • Poids

  • Couple moteur

  • Force de pression

  • Action mécanique d'un ressort

  • Force d'un fil, câble, chaîne

  • A.M transmissibles dans les liaisons parfaites

Fondamental1. Poids

  • Point d'application : Centre de gravité

  • Direction : verticale.

  • Sens : descendant (vers le centre de la Terre).

  • Norme :

avec :

P poids en N ; m masse du système isolé en kg ; g accélération de la pesanteur en m.s-2 ou N/kg . ; g ≈ 9,81 m/s²

Fondamental2. Couple moteur

Dans un moteur électrique, les actions d'entraînement du stator sur le rotor proviennent des forces électromagnétiques de Laplace.

L'action mécanique du stator d'un moteur sur son rotor est modélisée par un couple orienté par l'axe du moteur :

Fondamental3. Force de pression à pression constante, sur une surface plane, sans frottement

Point d'application : centre de poussée (centre géométrique de la surface plane si p = constante) ;

Direction : perpendiculaire à la surface plane

Sens : Les systèmes ne peuvent que se « pousser » au niveau d'un contact ;

Norme :

avec :

F en N ; p pression en « Pascal » Pa ; S surface de contact, projetée plane ⊥ 𝑛⃗ , en m²

Conversion unités: 1bar = 1 daN/cm² et 0,1 bar = 1 MPa = 1 N/mm²

Fondamental4. Action mécanique d'un ressort

Point d'application : sur l'axe du ressort, au niveau du contact ;

Direction : axe du ressort ;

Sens : les ressorts tendent à retrouver leur longueur libre (longueur sans effort),

donc un ressort comprimé « pousse » les systèmes sur lesquels il s'appuie, tandis qu'un ressort étiré « tire » vers lui les systèmes.

Norme :

Allongement:

avec :

F en N ; k raideur en N/m ; ΔL allongement du ressort en m ; L longueur du ressort en m ; L0 longueur libre du ressort en m

Fondamental4. Force d'un fil, câble, chaîne

Point d'application : au niveau de l'attache (contact) ;

Direction : direction du fil tendu ;

Sens : Les fils ne peuvent que « tirer ».

Fondamental6. A.M transmissibles dans les liaisons parfaites

Si une liaison est parfaite (en particulier avec des frottements négligés), les actions mécaniques correspondantes à des mouvements possibles sont nulles.

C'est-à-dire que si une translation suivant x est possible, alors N=0.

Et si une rotation autour de l'axe (A,x)est possible, alors LA = 0.

Cela est dû au fait que si rien ne bloque le mouvement, alors rien ne pourra résister pour faire transiter une action mécanique d'un solide à un autre.

Complémenttableau des liaisons complet

ComplémentUne application Android pour apprendre les liaisons !

Application pour s’entraîner à apprendre ses liaisons cinématiques et statiques.

  • Retrouver la liaisons d'après le schéma cinématique 2D et/ou 3D.

  • Retrouver le torseur cinématique d'après le schéma cinématique 2D ou 3D de la liaison.

  • Retrouver le torseur statique d'après le schéma cinématique 2D ou 3D de la liaison.

  • Retrouver le torseur cinématique ou statique d'après le schéma cinématique 2D ou 3D de la liaison.

  • Compléter le torseur cinématique d'après le schéma cinématique 2D ou 3D de la liaison.

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