Équilibre d’un corps solide soumis à l’action de trois forces non parallèles, Tronc Commun Sciences International Français TC BIOF
Tu étudies en tronc commun scientifique international français l’équilibre d’un corps solide soumis à l’action de trois forces non parallèles. Tu dois maîtriser les conditions d’équilibre, le rôle de chaque force et la manière de les exploiter dans les exercices.
Télécharger les exemples de cours équilibre a trois forces TC:
- Télécharger le cours 1 – Équilibre d’un corps solide sous trois forces
- Télécharger le cours 2 – Méthode géométrique et analytique
- Télécharger le cours 3 – Polygone des forces et applications
- Télécharger le cours 4 – Plan incliné, réaction et frottement
- Télécharger le résumé – Équilibre d’un corps solide soumis à trois forces
Objectifs du cours équilibre sous l’action de trois forces:
- Identifier les forces qui agissent sur un corps solide en équilibre.
- Énoncer et appliquer les conditions d’équilibre pour trois forces non parallèles.
- Tracer le polygone des forces et vérifier la fermeture.
- Utiliser les méthodes géométrique et analytique pour calculer les intensités des forces.
Conditions d’équilibre d’un solide soumis à trois forces non parallèles
Lorsqu’un corps solide soumis à trois forces non parallèles est en équilibre, tu vérifies deux conditions fondamentales.
1. Somme vectorielle des forces nulle
- Tu notes les trois forces 𝑭⃗⃗₁, 𝑭⃗⃗₂ et 𝑭⃗⃗₃.
- La condition d’équilibre est Σ𝑭⃗⃗ = 𝑭⃗⃗₁ + 𝑭⃗⃗₂ + 𝑭⃗⃗₃ = 0⃗.
- Graphiquement, la ligne polygonale des trois forces est fermée.
- Cette condition est liée au repos du centre d’inertie 𝐆 du corps.
2. Droites d’action coplanaires et concourantes
- Les trois forces agissent dans un même plan.
- Les droites d’action des forces se coupent en un point unique.
- Cette condition évite la rotation du corps autour de lui-même si la première condition est déjà satisfaite.
Ces deux conditions sont nécessaires pour obtenir l’équilibre d’un corps solide soumis à trois forces non parallèles. Elles restent insuffisantes si le centre d’inertie se déplace en mouvement rectiligne uniforme selon le principe d’inertie.
Polygone des forces
Pour vérifier l’équilibre graphiquement, tu construis le polygone des forces.
- Tu choisis une échelle adaptée pour les intensités des forces.
- Tu traces 𝑭⃗⃗₁ à partir d’un point choisi.
- À l’extrémité de 𝑭⃗⃗₁, tu ajoutes 𝑭⃗⃗₂.
- À l’extrémité de 𝑭⃗⃗₂, tu ajoutes 𝑭⃗⃗₃.
- Si le dernier point rejoint le point de départ, la ligne polygonale est fermée et la somme des forces est nulle.
Méthode géométrique
Tu utilises la méthode géométrique pour déterminer une force inconnue à partir de l’échelle et du polygone des forces.
- Tu fais l’inventaire des forces et tu définis clairement leur direction et leur sens.
- Tu traces les forces connues à l’échelle sur ton cahier.
- Tu complètes le polygone de manière à le fermer.
- La longueur du dernier côté du polygone donne l’intensité de la force inconnue.
Méthode analytique
Tu appliques la méthode analytique pour exploiter les équations de projection.
- Tu choisis un repère adapté à la situation, souvent avec un axe parallèle au plan et un axe perpendiculaire.
- Tu projettes les trois forces sur chaque axe.
- Tu écris les équations ΣFx = 0 et ΣFy = 0 pour l’équilibre.
- Tu résous le système pour trouver les intensités des forces inconnues.
Ressources du cours équilibre sous l’action de trois forces TC à télécharger
Tu peux compléter ce cours avec des fiches PDF pour réviser et pratiquer.
- Fiche cours 2, Équilibre d’un corps solide soumis à trois forces non parallèles.
- cours3equlibre.pdf, version détaillée du cours avec exemples.
- Cours 4, Équilibre d’un corps solide soumis à 3 actions.
- Résumé du cours en une page pour révision rapide.