Séance du 29/01/2010

Lors de cette séance certains ont voulu que j’exploite de nouveau la bride à excentrique mais avec la notion de frottement.

j’ai donc repris le premier isolement intéressant en mettant en évidence les changement que vont impliquer la notion de frottement.

Et le résultat fondamental à ne jamais oublier, est que la force de contact est perpendiculaire au plan tangent, vers la matière isolée.

Un premier rappel important sur la notion de normal au plan tangent d’un contact ponctuel.

A cette étape je vous demande de retenir qu’il faut prendre l’habitude de dessiner la normal au contact, vers la matière isolée.

Voici ce que j’ai appelé la seconde hypothèse, en supposant de l’adhérence au niveau du contact en A.

Vous avez admis que cette force de contact va quitter la normale pour s’incliner de façon à résister au glissement possible. Vous avez admis aussi, que cette force ne pouvait pas s’incliner indéfiniment.Vous avez admis également que cette inclinaison limite dépendait de la nature du contact et qu’on pouvait caractériser cette inclinaison par un angle limite (Phi). Vous avez admis que si l’on était en équilibre stable, on n’était pas obligatoirement dans une situation très proche du glissement donc que l’angle d’inclinaison de cette force que je nomme (alpha) est inconnu, mais dans le fameux cône de frottement. Pour conclure, si l’on ne vous dit rien sur les conditions de glissement ou sur la situation de l’équilibre, que celui ci est stable, vous devrez considérer que le support de cette action vous est inconnu et faire une trace graphique dans votre bilan comme ci-contre

Et voici avec cette première hypothèse ce que devient le bilan.Ce système soumis à trois forces comporte 5 inconnues statiques et n’est donc pas solutionnable….

Ensuite ayant admis que puisque la force refuse de s’incliner plus que de l’angle (phi), cet angle est l’angle maxi d’inclinaison et que cette inclinaison maxi est obtenu dans une position que l’on appelle “équilibre strict”, c’est à dire à la limite du glissement et que même si l’on glisse la force restera bloqué là…..Donc si dans un sujet l’on vous dit qu’on est à la limite du glissement, et bien vous pourrez affirmer que vous connaissez le support de la force, car celui ci sera incliné d’un angle (phi) par rapport à la normale au contact (donc une inconnu aura disparu dans le bilan). Il ne vous restera plus qu’a trouver de quel coté cette force s’incline d’un angle (phi).Voyons cela, dans notre exemple avec la force en K, qui est plus facile à analyser que A.

La phrase magique qui dit que la vitesse de glissement (qui pourrait exister parfois) s’oppose la l’inclinaison de la force.Ou réciproquement la force s’incline en s’opposant à la vitesse de glissement. Mais attention cette règle n’est valable que si les indices des deux vecteurs sont inversés…. La cause… une histoire de puissance…. On pourrait changer la règle en mettant le contraire de s’oppose, mais alors les indices ne doivent pas être inversés. Pour A sur la photo le “s’oppose” à été gommé, je ne me rappelle plus pourquoi, il devrait être inscrit…

Une étude cinématique présenté dans ce gif vous permettra de mieux visualiser les vitesses de glissement.

Et maintenant vous pouvez observer les conséquences du frottement sur le bilan de cet isolement, qui maintenant est soumis à trois forces concourantes. Quelques détails ont encore demandés de l’analyse, comme le montre la figure ci-contre.

Séance du 22/01/2010

Je vous ai donc proposé l’exercice du mécanisme de bridage que j’ai mis en ligne sur le blog des TGE  Hanzelet dans un article du 19/12/2009.

Mécanisme de bridage

Quel ne fût ma surprise devant le difficulté de certains à comprendre son fonctionnement.

La compétence technique de certains ne cesse de m’inquiéter et me laisse perplexe…..

J’avais pensé moi, qu’en fournissant un dessin en couleur comme ci-dessus et avec quelques explications cette difficulté n’en n’aurait pas été une…

En discutant de cela avec un collègue de S.E.P., Jean Marie, celui-ci m’a dit qu’il réalisait, très souvent devant ce genre de difficulté, une maquette simplifiée du mécanisme sous modeleur et qu’il l’animait et qu’en général, la difficulté d’approche s’en trouvait réduite. Et il m’a proposé très gentiment de me faire cela….

Nous avons donc du, faire une analyse structurée rigoureuse avec graphe des liaisons et schématisation pour que le principe de ce mécanisme soit assimilé. Remarquez qu’en K,je me suis permis de mettre le symbole d’une linéique rectiligne, pour faire comprendre aux meilleurs que cela était acceptable comme modèle.

Après cela nous avons pu aborder la difficulté du choix de l’isolement.

Nous avons eu quelques difficultés devant l’acceptation de simplifier le modèle en considérant les contacts linéiques comme des contacts sphère-plan, car je ne voulais pas de nouveau démontrer que dans un problème plan, l’action d’un contact linéique se réduit à une force comme dans le contact sphère-plan.

Vous avez d’emblée voulu isoler 3, car la donnée s’appliquait sur 3…..

Prenez le temps de bien repérer les contacts avec l’extérieure

Apprenez à réaliser ce genre de bilan des actions mécaniques extérieures agissant sur un système isolée.

Ici vous avez les contacts les plus courants rencontrés dans les problème plans simples. -la force connue -la force dans une rotule ou dans une pivot -la force dans une sphère-plan ou ponctuelle

Pour la description de chaque action, une procédure rigoureuse est indispensable malgré tout, mais avec un peu d’entrainement, toutes ces étapes se feront facilement. Observez le raisonnement pour la force en A.

c’est comme la décomposition d’un geste technique d’un sportif, qu’il fait rapidement de façon implicite, mais le sportif pour améliorer ses résultats analyse son geste…..

Voyons pour la force en B, qui est un classique, très très très souvent rencontré……

Voyons pour la force en E, qui est également un classique….

Voyons pour la force en C. Ici c’est plus délicat, trouver la normal au contact n’est pas chose facile pour beaucoup, par manque de rigueur….

Et maintenant la procédure complète….

Bon je ne vais traiter que cet isolement pour l’instant peut être que j’y reviendrai plus tard…. avec un autre article