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ϕ

Angle de frottement

C

A B

1000 N

700 N

Deux personnes de masse différente s’exercent au tir à la corde

L’expérience nous enseigne qu’en déplaçant les pieds au-delà d’une certaine limite, même avec un plancher rugueux, les chaussures glisseront et la personne tombera. Ceci est dû à un frottement insuffisant entre le plancher et la semelle des chaussures. La limite est atteinte quand l’angle entre la force exercée par le plancher (ou sur le plancher) et la perpendiculaire à la surface du plancher dépasse une certaine valeur appelée angle de frottement. Cet angle limite dépend de la rugosité des surfaces et du type de matériau. Par exemple, une semelle en caoutchouc sur un plancher en béton a un angle de frottement bien plus important que celui d’une semelle en cuir sur une surface gelée. Dans le premier cas, la personne pourra continuer à déplacer ses pieds en avant, de façon à augmenter l’inclinaison de la force R et à augmenter la sollicitation de la corde. Dans le second cas, en revanche, la personne devra maintenir une position presque verticale pour ne pas glisser.

L’angle de frottement

Analysons maintenant la situation, fort semblable, de deux personnes qui s’exercent au tir à la corde. Faisons l’hypothèse d’une masse différente pour les deux personnes: 70 kg et 100 kg. Si nous isolons le sous-système A avec la personne de 70 kg, nous nous rendons compte que les forces impliquées sont identiques à celles que nous avions reconnues dans l’exemple précédent. Il n’y a bien sûr aucune différence si la force sur le sous-système A est exercée par la paroi ou par la personne de 100 kg par l’intermédiaire de la corde. Pour chaque «sous-système», nous pouvons tracer un polygone des forces.

Le diagramme de Cremona

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EQUILIBRE DANS LE PLAN

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Art structures 1  

Ce livre en ligne constitue le compagnon indispensable des cours en ligne (MOOCs) du même nom, que le lecteur pourra suivre au travers des...

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