| Domaine | Science | Sous domaine | Physique, Technologie et TIC |
| Section | Technique | Option | Mécanique |
| Discipline | Mecanique | Classe | 4ème |
| Matériel didactique | Tableau noir,craies blanches | Auteur | SCHOOLAP.COM |
| Objectif opérationnel | A l'issue de cette leçon, les élèves seront capables de calculer la force centripète et centrifuge | ||
| Réference | Livre de notion de Mécanique (Julemont) p120-122 | ||
Activité initiale |
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Rappel Qu'appelle-t-on force? Quels sont ces éléments? |
Rappel La force est la cause capable de modifier ou produire une déformation. Ces éléments sont:
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Annonce du sujet |
Annonce du sujet Nous allons voir la force centrifuge et centripète |
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Activité principale |
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Force centrifuge Selon le principe d'égalité de l'action et de la réaction, on peut dire que la force centrifuge a la même intensité que la force centripète mais celle-ci se dirige en sens contraire; soit elle se communique de l'intérieur vers l'extérieur de la trajectoire circulaire. Elle est noté:
Si V= w . R
Ex1: Une meule dont m=2 Kg tourne à la vitesse de 3000 tr/min. Un défaut intérieur a déplacé le centre de gravité de la meule à 2 mm de l'axe de rotation. Calculer l'effort sollicitant radialement l'arbre de la meule. Solution:
Fc= 2 x (314)2 x (0.002)= 403 N Remarque: - Quand le corps tournant n'est pas assimilable à un point matériel, à chacun de ses (extrémités) éléments correspond une force centrifuge. - Dans ce cas, on calcule la Fc résultante, comme si toute la masse était concentrée au centre de gravité G. Application de la Force centrifuge Où s'applique la force centrifuge? On y trouve dans les cas suivants: - Le régulateur centrifuge: pour maintenir constante la vitesse d'une machine thermique - Coulée centrifuge: utilisée pour couler la fonte en gueuse (tuyaux), pour le régulateur de bielles de moteur, etc. - Les embrayages automatiques, pompe centrifuge, etc Relèvement des virages Lorsqu'un véhicule aborde un virage, il est soumis à une force centrifuge Fc. Il n'y aura pas de dérapage tant que la résistance du glissement latérale T sera supérieure à Fc. Les meilleures conditions seront réalisées en relevant le virage, de telle sorte que la résultante de Pet Fc c.à.d R soit perpendiculaire à la route. Si R est perpendiculaire à la route, l'angle de P et de R sera égal à α, inclinaison du virage. On sait que :
Ex2: Quelle est l'inclinaison de la route dans un virage dont le rayon moyen est de 82 m, sachant que les véhicules qui l'abordent roulent à la vitesse de 80 Km/h. Données R=82 m, V=60 Km/h = 16.66 m/s, g=9.81 m/s2 Inconnue tg α=? Formule tg α= v2/R. g Calcul tg α= (16.66)2/82 x 9.81 α= 18°1'17" |
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Synthèse |
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Cfr.Activité Principale
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Cfr.Activité Principale |
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