Thème 4:Les forces, les charges et les tensions

Module 4Mme Adèle

Les forces

• les forces externes• les forces internes

Les forces externes

• une force exercée sur une structure• des tensions qui agissent sur

l’extérieur de la structure

Les forces internes• Les forces externes produisent des forces

internes, ou tensions, à l’intérieur des matériaux dont la structure est faite.

• Ces forces peuvent changer la forme ou la taille de la structure. Ce changement est une déformation.

Les forces externes• Une charge permanente est une force qui agit sans

arrêt sur la structure. (Exemples: le poids de la structure elle-même)

• Une charge mobile ou non permanente est une force changeante qui agit aussi sur la structure. (Exemples: les occupants, les meubles, la neige sur le toit, la pluie)

• Qu’est-ce qui se passe lorsque tu tu balances sur une balançoire?

Les forces internes

• les forces de tension • les forces de compression • les forces de cisaillement• les forces de torsion• les forces de flexion

Les forces de tension

• Définition: les forces de tensions étirent le matériaux quand elle écartent ses extrémités.

• Exemple: tirer une corde• La résistance: la force de tension maximale

que la matériau peut supporter sans se briser

Les forces de compression

• Définition: les forces de compression écrasent un matériau quand elle la pressent

• Exemple: jouer d’un accordéon• La résistance: la force de compression

maximal que le matériau peut supporter sans se déformer ou se briser en morceaux.

Les forces de cisaillement

• Définition: les forces de cisaillement font plier un matériau ou le déchirent en exerçant en même temps sur différentes parties de ce matériau des pressions dans des directions opposées

• Exemple: des ciseaux• La résistance: la force de cisaillement maximale

qu’un matériau peut supporter sans se déchirer

Les forces de torsion• Définition: les forces de torsion tordent un

matériau en faisant tourner ses extrémités en sens contraire

• Exemple: tordre une débarbouillette• La résistance: la force de torsion maximale qu’un

matériau peut supporter tout en conservant sa capacité de reprendre sa forme initiale

Les forces de flexion• Définition: les forces de flexion est une

combinaison de force de tension et de force de compression

• Exemple: plier une règle• La résistance: la force de flexion maximale

qu’un matériau peut supporter sans se briser, se déformer ou se briser en morceaux

Activité

• Faire l’activité à la page 309.

Résister aux contraintes• Qu’est-ce qui détermine la résistance d’un

matériau?• l’acier a une grande résistance à la tension• le graphite a une faible résistance au

cisaillement• le caoutchouc a une grande résistance à la

torsion