MECANIQUE RATIONNELLE
UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3 A.KADI Solution : OB 16 AB=L =20 m , OB=16 m, Q =700 N , P =400 N, sin α = = = 0, 8 ⇒ α = 53, 13° AB 20 L’échelle est en équilibre statique. La résultante des forces est nulle. Le moment résultant par rapport au point A est aussi nul. ∑ i → = → i → → → → F 0 ⇒ R + R + Q+ P = 0 (1) A B → ∑ i −→ → −→ → −→ M i / A = 0 ⇒ AB∧ R + AG∧ Q+ AC∧ P = 0 (2) B → Nous avons aussi : −→ ⎛− L cosα ⎞ −→ ⎛− ( L / 2)cosα ⎞ −→ ⎛− ( L / 3)cosα ⎞ → ⎛ R ⎞ → B ⎛ 0 ⎞ AB ⎜ ⎟ ; AG⎜ ⎟ ; AG⎜ ⎟ ; RB ⎜ ⎟ ; Q ⎜ ⎟ ; ⎝ Lsinα ⎠ ⎝ ( L / 2)sinα ⎠ ⎝ ( L / 3)sinα ⎠ ⎝ 0 ⎠ ⎝− Q⎠ La projection de l’équation (1) sur les axes donne les équations scalaires : − R + R = 0 (3) Ax B −→ → → →⎛ ⎞ P⎜ 0 ⎟ ⎝− P⎠ R Ay − Q − P = 0 (4) En développant l’équation (2), on aboutit à : ⎛− L cosα ⎞ ⎛ R ⎜ ⎟ ∧ ⎜ ⎝ Lsinα ⎠ ⎝ 0 B ⎞ ⎛− ( L / 2)cosα ⎞ ⎛ 0 ⎞ ⎛− ( L / 3)cosα ⎞ ⎛ 0 ⎞ ⎛0⎞ ⎟ + ⎜ ⎟ ∧ ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ ∧ ⎜ ⎟ = ⎜ ⎟ ⎠ ⎝ ( L / 2)sinα ⎠ ⎝− Q⎠ ⎝ ( L / 3)sinα ⎠ ⎝− P⎠ ⎝0⎠ L L − R B Lsin α + Q cosα + P cosα = 0 (5) 2 3 cosα ⎛ Q P ⎞ (5) ⇒ R B = ⎜ + ⎟ sin α ⎝ 2 3 ⎠ (3) ⇒ R = R = 362, N Ax B 5 d’où R B = 362, 5N (4) ⇒ R Ay = 1100N ; on déduit : R A = 1158, 34N Exercice 06 : On applique trois forces sur une poutre de masse négligeable et encastrée au point A. Déterminer la réaction à l’encastrement. A 800N 400N 1,5m 2,5m 2m 200N 94
UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3 A.KADI Exercice 07 : Un plaque carrée de coté a, de poids P est fixée à un mur à l’aide d’une articulation sphérique au point A et d’une articulation cylindrique au point B. Un câble CD inextensible et de masse négligeable maintient la plaque en position horizontale. Une charge Q = 2P est suspendue au a point E de la plaque. Les données sont : b = ; α = 30° 3 Déterminer les réactions des articulations en A et B ainsi que la tension dans le câble en fonction de a et P D z D z a 30° A b B E C b y a 30° A → P G E b B → T b C y x Q x → Q Solution : La plaque est en équilibre statique dans le plan horizontale, nous pouvons écrire : ∑ i ∑ i → = → i → → → → → F 0 ⇒ R + R + T + Q+ P = 0 (1) −→ → A −→ B → −→ → M i / A = 0 ⇒ AB∧ R + AC∧ T + AE∧ Q+ AG∧ P = 0 (2) Articulation sphérique en A : B R , R , R Ax Ay Az −→ → → −→ → → Articulation cylindrique en B et d’axe y: R , 0, R Bx Bz Le triangle ACD est rectangle en A , et l’angle (DA,DC) = 30° alors l’angle (CA,CD)=60° La tension aura pour composantes : ⎛− T cos60cos 45⎞ ⎛− ( T → ⎜ ⎟ ⎜ T = ⎜ − T cos60sin 45 ⎟ = ⎜− ( T ⎜ ⎟ ⎜ ⎝ T sin 60 ⎠ ⎝ ( T 2) / 4 2) / 4 3) / 2 ⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ 95
- Page 29 and 30: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 31 and 32: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 33 and 34: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 35 and 36: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 37 and 38: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 39 and 40: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 41 and 42: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 43 and 44: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 45 and 46: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 47 and 48: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 49 and 50: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 51 and 52: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 53 and 54: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 55 and 56: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 57 and 58: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 59 and 60: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 61 and 62: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 63 and 64: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 65 and 66: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 67 and 68: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 69 and 70: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 71 and 72: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 73 and 74: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 75 and 76: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 77 and 78: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 79: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 83 and 84: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 85 and 86: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 87 and 88: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 89 and 90: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 91 and 92: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 93 and 94: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 95 and 96: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 97 and 98: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 99 and 100: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 101 and 102: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 103 and 104: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 105 and 106: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 107 and 108: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 109 and 110: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 111 and 112: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 113 and 114: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 115 and 116: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 117 and 118: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 119 and 120: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 121 and 122: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 123 and 124: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 125 and 126: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 127 and 128: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
- Page 129 and 130: UMBB Boumerdès, Faculté des scien
UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique<br />
Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3<br />
A.KADI<br />
Exercice 07 :<br />
Un plaque carrée de coté a, de poids P est fixée à un mur à l’aide d’une articulation sphérique<br />
au point A et d’une articulation cylindrique au point B. Un câble CD inextensible et de masse<br />
négligeable maintient la plaque en position horizontale. Une charge Q = 2P est suspendue au<br />
a<br />
point E de la plaque. Les données sont : b = ; α = 30°<br />
3<br />
Déterminer les réactions des articulations en A et B ainsi que la tension dans le câble en<br />
fonction de a et P<br />
D<br />
z<br />
D<br />
z<br />
a<br />
30°<br />
A<br />
b<br />
B<br />
E<br />
C<br />
b<br />
y<br />
a<br />
30°<br />
A<br />
→<br />
P<br />
G<br />
E<br />
b<br />
B<br />
→<br />
T<br />
b<br />
C<br />
y<br />
x<br />
Q<br />
x<br />
→<br />
Q<br />
Solution :<br />
La plaque est en équilibre statique dans le plan horizontale, nous pouvons écrire :<br />
∑<br />
i<br />
∑<br />
i<br />
→ =<br />
→<br />
i<br />
→<br />
→<br />
→<br />
→<br />
→<br />
F 0 ⇒ R + R + T + Q+<br />
P = 0<br />
(1)<br />
−→<br />
→<br />
A<br />
−→<br />
B<br />
→<br />
−→<br />
→<br />
M<br />
i / A<br />
= 0 ⇒ AB∧ R + AC∧<br />
T + AE∧<br />
Q+<br />
AG∧<br />
P = 0 (2)<br />
Articulation sphérique en A :<br />
B<br />
R , R , R<br />
Ax<br />
Ay<br />
Az<br />
−→<br />
→<br />
→<br />
−→<br />
→<br />
→<br />
Articulation cylindrique en B et d’axe y:<br />
R , 0,<br />
R<br />
Bx<br />
Bz<br />
Le triangle ACD est rectangle en A , et l’angle (DA,DC) = 30° alors l’angle (CA,CD)=60°<br />
La tension aura pour composantes :<br />
⎛−<br />
T cos60cos 45⎞<br />
⎛−<br />
( T<br />
→ ⎜<br />
⎟ ⎜<br />
T = ⎜ − T cos60sin 45 ⎟ = ⎜−<br />
( T<br />
⎜<br />
⎟<br />
⎜<br />
⎝ T sin 60 ⎠ ⎝<br />
( T<br />
2) / 4<br />
2) / 4<br />
3) / 2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
95