Les Forces et types de mouvements

Les forces nous entourent constamment. On a besoin de la force pour les sports, pour ouvrir une bouteille, même pour écrire!

Voyons ensemble cette dernière partie sur la mécanique dans nos vies.

Les forces

Discussion de classe: Si tu es dans un autobus et soudainement, l’autobus

s’arrête. Comment te sens-tu? Si tu prends un ascenseur, comment te sens-tu lorsque

tu montes?

Dans un jeu de “tug-o-war” Penses maintenant à ton sport favori?!

La force

La force a le symbole “F” et l’unité de mesure “newton” ou “N” ex: 5 N ou 20 N

La force est une action qui peut provoquer le mouvement d’un corps ou un changement de forme.

Ex: - Lancer une balle de baseball- Jouer au patin- Pousser un tiroir (ou ouvrir)- Comprimer une éponge- Etc.

Types de forces

La compression: force qui pousse sur un corps. Elle peut provoquer ou modifier le mouvement d’un corps.

Ex: comprimer un ballon! Aussi les muscles se compriment pour soulever des objets.

La torsion: Effet produit lorsque deux forces sont exercées dans un mouvement de rotation et dans des directions opposées

La tension: une force qui tire sur un corps. (surtout sur une corde)

Ex: Le jeu de tug-o-war et les acrobates au cirque.

La flexion:Courbure d'un corps sous l'effet de plusieurs forces.

Le cisaillement: Effet produit lorsque deux forces sont exercées presque au même endroit, parallèlement et en directions opposées

Le frottement: est une force qui réduit ou empêche le mouvement entre deux surfaces en contact. Le frottement agit en sens inverse du mouvement!

Ex: tes souliers ont du caoutchouc pour te permettre de ne pas glisser.

Aussi les pneus d’une voiture.La résistance de l’air est aussi une source de friction.

Observons:

Quel est le but du Zamboni?

Pour réduire la friction entre les patins des joueurs d’hockey et la

glace.

La friction de l’air

Quel est la différence entre ces véhicules?

Aerodynamic cars and… cats! (cheetahs)

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=KIeXEiJuJUY

All have a slender body, which makes for less air friction

Les conséquences de la force

Déformation élastique: ex: trampoline (qui reprend la forme initiale)

Déformation permanente: ex:cannettes de cola qui se déforment (qui prend une forme quelconque, différente de la forme initiale.

La rupture: Les matériaux se cassent. Comme les cables du stade olympique.

Types de mouvements

Qu’est ce que ces trois

systèmes ont en commun?

Qu’est ce que ces 4 systèmes ont en

commun?

Et maintenant, qu’est ce que ces trois systèmes ont en commun?

Mouvement de translation rectiligne

Définition: La translation rectiligne est effectué par une pièce

ou un objet qui se déplace en ligne droite.

Mouvement de rotation

Définition: Le mouvement de rotation est effectué par une pièce ou un objet qui se déplace selon une trajectoire circulaire autour d'un axe.

Parfois la rotation peut être partielle: Une partie de l’objet est immobile, pendant qu’un

autre partie effectue une rotation. Ex: une poignée de porte

Mouvement hélicoïdal

Le mouvement hélicoïdal est effectué par une pièce ou un objet qui se déplace le long d'un axe fixe, en tournant autour de cet axe.

C’est une combinaison de rotation et translation

Système de transmission du mouvement

Les machines simples peuvent se combiner pour former des systèmes mécaniques.

Ces systèmes transmèttent le mouvement d’un objet à l’autre en utilisant plusieurs mécanismes.

De rotation à rotation OU de translation à translation

Systèmes de transmission du mouvement

À l’intérieur d’une voiture électrique

Système de transformation du mouvement

Certains mécanismes permettent de changer d’une forme de mouvement à une autre. Ces mécanismes transforment le mouvement.

De rotation à translation OU de translation à rotation

Crémaillère et pignon(Rack and pinion) Manivelle et Bielle

(Crank and rod)

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=M1h9eU9YH5o

Came et tige-poussoir

Crémaillère et pignon

Liaisons et guidages

Tout ce qui peut maintenir ensemble au moins deux pièces d’un objet technique. Exemples: vis, clou, joint, colle, Velcro, soudage (welding), etc.

Handle

F1

Pivot link ensuring guidance for rotation of the wheel

Rod

Wheel

Guard X

Autres exemples, reconnaîs-tu les liaisons?

F2F1

Pince fermée (juste avant de l’ouvrir)

Flexion (ressort) leaf spring

Bras

X

Pivot qui permet le guidage de la rotation des bras

X

X X

X

Guidage

Dans la fonction de guidage une ou plusieurs parties permettent le mouvement d’un élément dans une façon particulière. Il y a 2 types: guidage de rotation et guidage de translation. Rotation: permet les parties de faire des mouvements de

rotation (forme cylindrique) Papier essuie-tout. Le tube guide le mouvement du

papier. Le ruban adhésif est guidé par le cyclindre au milieu. La roue de la voiture a une axe qui la guide.

Guidage de translation…

Guidage de translation: permet le mouvement de translation de parties qui bougent en ligne droite. (forme rectangulaire)