Mécanique

Actions Mécaniques AM1

Modélisation des actions mécaniques

Modélisation des forces

1

Définition

On appelle force, l'interaction mécanique d’attraction ou de répulsion qui s'exerce entre deux corps (pas obligatoirement en contact). Elle peut être susceptible de maintenir un corps au repos, de créer, de maintenir ou de modifier un mouvement, de déformer ce corps.
Une force s’applique en un point. L’action mécanique exercée par une force sur une pièce dépend de :
• l’intensité de la force,
• la direction de la force,
• du sens de la force.
S2
L’entité mathématique « Vecteur » est, lui, aussi caractérisé par sa Norme, sa Direction et son Sens. Une force sera donc modélisée par un vecteur, associé à un
Point d’application.

S1

F (S1 →S2 )
P
Point d’application P (contact)

Unité : Une force s’exprime en Newton (N)
Notation : F(S →S
1

2)

ou _FS1/S2

Ordre de grandeur : Une personne de masse 70 kg a un poids d’environ 700 N, soit 70 daN.
L’intensité d’une force se note ||_F(S1#S2)||.
Une force s’exerce « à distance » si elle ne résulte pas d’une liaison mécanique.
Exemples :
- pesanteur
- magnétisme
Une force est dite « de contact » si elle résulte d’une liaison mécanique.

2

Isolement d’un solide

Pour identifier les forces s’exerçant sur un solide, il faut tout d’abord isoler ce solide. Si le solide n’est pas clairement identifié et délimité, l’inventaire des forces est compromis. Il faut donc créer mentalement une frontière autour du/des solide(s) isolé(s).
On dresse alors l’inventaire des forces « traversant » cette frontière, depuis l’extérieur vers l’intérieur. Cet inventaire est appelé bilan des forces extérieures.
On peut s’aider du graphe de structure d’un mécanisme pour isoler un solide, visualiser la frontière d’isolement et compter le nombre de forces qui s’exercent sur ce solide.
Exemple :

Solide isolé

1 contact = 1 force
(ne pas oublier de comptabiliser le poids)