Introduction

Lorsqu'un solide est en équilibre en rotation autour d'un axe, il ne tourne pas. La stabilité de cet équilibre dépend des forces appliquées et de leurs positions.

Les moments de force

Le moment de force, aussi appelé torque, mesure la tendance d'une force à faire tourner un objet autour d'un point ou d'un axe.

Définition

Le moment de force \( au \) est défini par :

où :

• \(\,F\,\) est la force appliquée (en newtons, N).
• \(\,d\,\) est la distance perpendiculaire entre la ligne d'action de la force et l'axe de rotation (en mètres, m).

Sens du moment de force

Le sens du moment est déterminé par la règle de la main droite : - Si la rotation tend à tourner le solide dans le sens antihoraire, on dit que le moment est positif. - Si la rotation tend à tourner le solide dans le sens horaire, le moment est négatif.

Condition d'équilibre

Un solide en équilibre en rotation autour d'un axe nécessite que la somme des moments de force autour de cet axe soit nulle :

Ce principe permet d'analyser et de concevoir des structures stables.

Applications

• Equilibre d'une poutre posée sur un support.
• Les levier et leur efficacité.