Moment d'une force appliquée obliquement

Intermédiaire
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Énoncé

Une clé de longueur sert à desserrer un écrou. On exerce à son extrémité une force d'intensité .

1. Calculer le moment de cette force lorsqu'elle est perpendiculaire à la clé.

2. Calculer ce moment lorsque la force fait un angle de avec la clé.

3. Quel pourcentage de l'efficacité est perdu dans le second cas ?

4. Que vaudrait le moment si l'on tirait dans l'axe de la clé ? Interpréter.

Indices

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1 Indice 1
Perpendiculaire, le bras de levier vaut toute la longueur de la clé. Incliné d'un angle $\theta$, il n'en vaut plus que $\ell\sin\theta$.
2 Indice 2
La perte d'efficacité se calcule en comparant les deux moments. Tirer dans l'axe donne un sinus nul : la droite d'action passe alors par l'axe de rotation.

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La méthode — par où commencer

Perpendiculaire, le bras de levier vaut toute la longueur de la clé. Incliné d'un angle , il n'en vaut plus que .

La perte d'efficacité se calcule en comparant les deux moments. Tirer dans l'axe donne un sinus nul : la droite d'action passe alors par l'axe de rotation.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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