MECANIQUE RATIONNELLE
UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3 A.KADI 6. Statique du solide Tous les solides que nous étudierons dans ce chapitre sont considérés indéformables : la distance entre deux points du même solide reste constante quels que soit les systèmes de forces extérieures appliqués. → → → ( 1 2 3 On considère un solide (S) quelconque soumis à des forces : F , F F .........., ) appliquées → F n aux points : ( M , M 2 , M 3,............. M 1 n ) 6.1. Equilibre du solide Pour que le solide soit en équilibre statique il faut et il suffit que : - La résultante de toutes les forces extérieures appliquées au solide, soit nulle ; - Le moment résultant de toutes ces forces en un point O, soit nul. → z 0 → F n → F 1 A 1 A n A 3 A 2 → F 2 → x 0 O → F 3 → y 0 • R → = ∑ F → i = → 0 i −→ −−−→ → • M / O = ∑ M ( F i ) = 0 / O i Un solide (S), soumis à des actions mécaniques extérieures est en équilibre statique si et seulement si le torseur représentant l’ensemble de ces actions est un torseur nul. Ces deux équations vectorielles se traduisent par les six équations scalaires suivantes : ⎧R = → ⎪ = → x 0 R 0 ⇒ ⎨Ry = 0 et ⎪ ⎩Rz = 0 ⎧M = −→ ⎪ = → x 0 M / O 0 ⇒ ⎨M y = 0 ⎪ ⎩M z = 0 Le système est complètement déterminé si le nombre d’inconnues est égal au nombre d’équations indépendantes. 84
UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3 A.KADI 6.2.Equilibre d’un solide dans un plan Dans le cas d’un solide soumis à des forces coplanaires, le système précédent se réduit à trois équations scalaires. Soit (xoy) , le plan contenant les forces appliquées au solide, nous avons alors : z = 0 et Fz = 0 ⇔ M x = M y = 0 et z = M O Les équations d’équilibre se réduisent à : M / R x = ∑ F ix = 0 ; R y = ∑ F iy = 0 ; i i M / O = ∑ M iz = 0 i ⎧Fix → −→ ⎪ F i = ⎨Fiy ; OA i ⎪ ⎩ 0 −→ M i / O −→ → = OA ∧ F M /O = ∑ M i/O i i i ⎧xi ⎪ = ⎨yi ⎪ ⎩ 0 ⎧xi ⎧Fix ⎪ ⎪ = ⎨yi ∧ ⎨Fiy ⎪ 0 ⎪ ⎩ ⎩ 0 = 0 ⎧ ⎪ = ⎨ ⎪ ⎩xi F iy 0 0 − y F i ix = M iz → F 1 O → y A 1 → F n A 2 A n → x → F 2 6.3. Réactions aux appuis et aux liaisons à deux dimensions 6.3.1. Appui simple d’un solide sur une surface parfaitement lisse Les contacts entre les solides sont ponctuels. Soit (S) un solide reposant sur une surface (P) , on dit que le point A du solide est un point d’appui s’il reste continuellement en contact de la surface (P). Si le plan (P) est parfaitement lisse alors la force de liaison (la réaction R → ) au point de contact est normale à ce plan. → R → R B → R B → R A A A 85
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Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3<br />
A.KADI<br />
6.2.Equilibre d’un solide dans un plan<br />
Dans le cas d’un solide soumis à des forces coplanaires, le système précédent se réduit à trois<br />
équations scalaires.<br />
Soit (xoy) , le plan contenant les forces appliquées au solide, nous avons alors :<br />
z = 0 et Fz<br />
= 0 ⇔ M<br />
x<br />
= M<br />
y<br />
= 0 et<br />
z<br />
= M<br />
O<br />
Les équations d’équilibre se réduisent à :<br />
M<br />
/<br />
R<br />
x<br />
= ∑ F ix<br />
= 0 ; R<br />
y<br />
= ∑ F iy<br />
= 0 ;<br />
i<br />
i<br />
M<br />
/ O<br />
= ∑ M iz<br />
= 0<br />
i<br />
⎧Fix<br />
→<br />
−→<br />
⎪<br />
F<br />
i<br />
= ⎨Fiy<br />
; OA<br />
i<br />
⎪<br />
⎩ 0<br />
−→<br />
M<br />
i / O<br />
−→<br />
→<br />
= OA ∧ F<br />
M<br />
/O<br />
= ∑ M i/O<br />
i<br />
i<br />
i<br />
⎧xi<br />
⎪<br />
= ⎨yi<br />
⎪<br />
⎩ 0<br />
⎧xi<br />
⎧Fix<br />
⎪ ⎪<br />
= ⎨yi<br />
∧ ⎨Fiy<br />
⎪ 0 ⎪<br />
⎩ ⎩ 0<br />
= 0<br />
⎧<br />
⎪<br />
= ⎨<br />
⎪<br />
⎩xi<br />
F<br />
iy<br />
0<br />
0<br />
− y F<br />
i<br />
ix<br />
= M<br />
iz<br />
→<br />
F 1<br />
O<br />
→<br />
y<br />
A 1<br />
→<br />
F n<br />
A 2<br />
A n<br />
→<br />
x<br />
→<br />
F<br />
2<br />
6.3. Réactions aux appuis et aux liaisons à deux dimensions<br />
6.3.1. Appui simple d’un solide sur une surface parfaitement lisse<br />
Les contacts entre les solides sont ponctuels.<br />
Soit (S) un solide reposant sur une surface (P) , on dit que le point A du solide est un point<br />
d’appui s’il reste continuellement en contact de la surface (P). Si le plan (P) est parfaitement<br />
lisse alors la force de liaison (la réaction R → ) au point de contact est normale à ce plan.<br />
→<br />
R<br />
→<br />
R<br />
B<br />
→<br />
R<br />
B<br />
→<br />
R<br />
A<br />
A<br />
A<br />
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