1)Faitesunschémacompletdelasituation.2)Calculezlesforcesverticalesexercéessurlabarreparchaquemainpourquelabarreresteimmobile1)LeschémacompletdelasituationPourbienvisualiserleproblème,voicicommentplacertespointssurunaxehorizontal (de0mà2m)représentantlabarrede100kg:Lecentredemasse (pointd'application du poids) :
Placé exactement au milieu
de la barre, soit à 1 m de
l'extrémitégauche.UnvecteurPpointeverslebas.Lamaingauche (forceFG):Placéeà0,8mdel'extrémité
gauche. Un vecteur FG pointe
vers le haut.
La main droite (force FD ) :
Placée à 0,7 m de l'extrémitédroite,cequicorrespondà1,3menpartantdelagauche (2m-0,7m=1,3m).UnvecteurFDpointeverslehaut.2)LescalculsdesforcesverticalesD'après le principe de la
statique abordé dans les cours,
pour qu'uncorpsresteimmobile,lasommedesforcesetlasommedesmomentsdeforcedoiventêtreégalesàzéro.Oncalculed'abord le poids de
la barre (avec la constante de
gravité standard arrondie à 10 m/s2
pour obtenir tes résultats) :
Poids = 100 kg x 10 = 1000 N.
Étape A : Équilibre des moments
de force en rotation
Pour simplifier, choisis le point
d'applicationdelamaingauchecommeaxederotation.LebrasdelevierdelaforceFGdevientnul,cequipermetdetrouverFDdirectement.Brasdelevierdupoids:Ladistanceentrelamaingauche (0,8m)etlecentredelabarre (1m)estde0,2m.Brasdelevierdelamaindroite:Ladistanceentrelamaingauche(0,8m)etlamaindroite (1,3m)estde0,5m.Onappliquel'équation de la
somme des moments autour de
l'axedelamaingauche:Momentdupoids (tireverslebas,senshoraire):-1000x0,2=-200NmMomentdelamaindroite (pousseverslehaut,sensanti-horaire):FDx0,5L'équation finale s'écrit:FDx0,5-200=0FDx0,5=200FD=200/0,5FD=400NÉtapeB:ÉquilibredesforcesentranslationMaintenantquetuconnaisFD,tuutiliseslasommedesforcesverticalespourtrouverFG.Lesforcesquitirentverslehauts'opposent exactement
à celles qui tirent vers le bas.
FG + FD - Poids = 0
FG + 400 - 1000 = 0
FG - 600 = 0
FG = 600 N
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