Comprendre le couple
Le couple est l'équivalent rotationnel de la force. C'est la tendance d'une force à faire tourner un objet autour d'un axe spécifique. Les facteurs clés déterminant le couple sont:
* force (f): L'ampleur de la force appliquée.
* Distance (R): La distance entre l'axe de rotation et le point où la force est appliquée (également connue sous le nom de bras de moment).
* angle (θ): L'angle entre le vecteur de force et la ligne reliant l'axe de rotation au point d'application.
La grande force peut entraîner un couple petit ou nul
1. Force appliquée à ou près de l'axe de rotation:
- Si la force est appliquée directement à l'axe de rotation (r =0), le couple sera toujours nul, quelle que soit l'ampleur de la force. En effet, le bras de moment est nul.
- Même si la force est appliquée très près de l'axe de rotation (R est très petite), le couple sera très petit, même avec une grande force.
2. Force parallèlement à la ligne reliant l'axe et le point d'application:
- Lorsque la force est parallèle à la ligne reliant l'axe de rotation au point d'application (θ =0 °), le couple est nul. En effet, la composante perpendiculaire de la force contribuant à la rotation est nulle.
Exemples
* poussant une porte ouverte: Si vous poussez une porte au milieu, vous appliquez une grande force, mais le couple est relativement petit car la distance des charnières (axe de rotation) est petite.
* tenant un poids: Si vous tenez un poids lourd avec votre bras étendu, vous appliquez une grande force, mais le couple sur votre épaule est minimisé car le poids est proche de l'axe de rotation (votre articulation de l'épaule).
* une roue tournant: Si vous appliquez une force perpendiculaire au bord d'une roue, vous générez un couple maximal. Cependant, si vous appliquez une force parallèle au bord, le couple sera nul.
en résumé
Une grande force peut produire un couple petit ou nul lorsque la force est appliquée:
* Directement à l'axe de la rotation (r =0)
* Très proche de l'axe de rotation (R est très petit)
* Parallèle à la ligne reliant l'axe de rotation au point d'application (θ =0 °)
