Moment d’une force
Le moment d’une force s'exerçant sur un objet pouvant tourner autour d’un axe reflète la capacité de cette force à faire tourner l’objet autour de cet axe.
Le moment s’exprime en $\rm N·m$ (newton mètre).
La force $\rm \overrightarrow {F}$pousse en bas est efficace pour faire tourner la clé. Elle a donc un moment.
La force $\rm \overrightarrow {F}$pousse à gauche n’est pas utile pour faire tourner le boulon. Elle n’est donc pas prise en compte pour le moment.
Le moment est donné par : $\mathcal M=\rm F_{efficace} \times d$
Son signe est positif si la force fait tourner la pièce dans le sens des aiguilles d’une montre et négatif si la force fait tourner la pièce dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
Avec :
- $\rm F_{efficace}$ la force efficace pour effectuer la rotation en $\rm N$
- $\rm d$ la distance entre le centre de rotation et la droite d’action de $\rm \overrightarrow {F}$efficace
- $\mathcal M$ le moment en $\rm N.m$ (Newton mètre)
$\rm d$ est aussi appelé bras de levier
Cas particulier du poids : la droite d’action du poids passe par le centre de gravité.
Équilibre d’un solide
Un solide mobile autour d’un axe est à l’équilibre à condition que le bilan (la somme) de tous les moments des forces s’exerçant sur lui soit nul.
Un solide posé sur un plan est en position d’équilibre si la verticale passant par son centre de gravité coupe sa base de sustentation (surface qui englobe toutes les parties de l’objet en contact avec le sol).
Lorsqu’un solide au repos, est soumis à trois forces, il est en équilibre si conjointement :
- Ces trois forces s’exercent dans le même plan et sont concourantes ;
- La dynamique des forces est fermé.
