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) All have a slender body, which makes for less air friction http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=KIeXEiJuJUY

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.

Qu’est ce que ces trois systèmes ont en commun? 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 https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=M1h9eU9YH5o Crémaillère et pignon (Rack and pinion) Manivelle et Bielle (Crank and rod)

Crémaillère et pignon Came et tige-poussoir

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. X

Autres exemples, reconnaîs-tu les liaisons? F2 F1 Pince fermée (juste avant de l’ouvrir) Flexion (ressort) leaf spring Bras X X Pivot qui permet le guidage de la rotation des bras

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)