Coefficient de frottement

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Bonjour je suis en terminale SSI, j'ai un DM de statique avec frottement à faire, qui se compose de deux questions sur le système : "Pince Toles" qui consiste à soulever un étrier pour guider en rotation 2 bielettes qui provoquent la rotation de 2 molettes afin de serrer une tole (100kg) au milieu grâce à une liaison ponctuelle des 2 côtés.

La première question consiste à déterminer graphiquement la valeur de l'effot que la molette exerce sur la bielle et j'ai fait tout un raisonnement qui me semble juste et qui fait 320N.

Maintenant la deuxième question est celle où je bloque, c'est concernant le "coefficient de frottement minimal nécessaire à l'équilibre de la tôle".
Je sais que f = tan phi mais je ne sais pas du tout quel phi prendre. En mesurant des angles qui me semblaient adéquats par rapport aux questions précédentes (vu que c'est la dernière question) j'ai trouvé un phi = 17° ou encore phi = 72°, ce qui donne f = 0.31 ou f = 3,0.

C'est là que je me pose la question : déjà je ne sais pas si f = 3,0 >1 est possible ou envisageable sur ce genre de système ; d'autre part 0.31 me paraîssait aussi peu comparé à d'autres coef que j'ai trouvé sur internet, comme 0.7 pour pneu/route sèche etc. Je voudrais donc savoir si possible votre avis sur la valeur du coef sur ce système s'il vous plaît...
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[phys4]

Bonjour,

Avant de calculer un angle, il faudrait connaitre les forces en AA', celles qui pressent la tôle pour la maintenir.

L'effort sur les biellettes inclut le poids de la tôle, il semble donc que 320N sont très insuffisants. Il faut plus de 500N de chaque coté pour équilibrer le poids.

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Une force F1 due au poids de la tôle est compensée par une force verticale de la biellette. Cette force crée un couple sur la molette qui est compensé par une force F2 perpendiculaire à la tôle.
Calculez le rapport k = F1/F2.
Pour que la tôle ne glisse pas, il faut que la force frottement maximale µF2 (je préfère la notation classique avec µ pour le coefficient de friction) soit plus grande que le poids de la tôle qui l'a crée.
µF2 > F1
Donc µ > k.
Au revoir.

[List]

Euh bonjour, étant donné tous les messages assez inutile de certains, je vais me contenter de seulement m'adresser à phys4 et à LPFR.
D'abord, mon dm se compose de questions bien précises où le couple n'intervient pas du tout. En fait, c'est une application directe de la statique graphique avec frottement. Voici ce que me demande le sujet dans les grandes lignes :

1) Isolement de la tole ; bilan des AME ; on a le poids et les forces exercées par les 2 molettes ; nous faire rendre compte que l'hypothèse d'un contact ponctuel sans frottement au niveau de la tôle est impossible (2 directions perpendiculaires au contact + le poids vertical, triangle des forces impossible)

2) Isolement de la bielle gauche ; bilan des AME : que 2 forces donc de direction et norme égale mais on ne connaît pas de norme

3) Isolement du bâti ; bilan des AME : que 2 forces (1 par molette) au niveau des liaisons pivots mais on ne connaît également aucune norme

4) Isolement de la molette gauche ; on a 2 directions connues on en déduit la dernière. Ainsi on peut retourner voir le 1) car on a 2 directions connues dans ce cas avec frottement donc directions réelles. On peut alors résoudre avec un triangle des forces et les résultats que je trouve sont de l'ordre de 1000-1200N pour les forces s'exerçant sur la tôle (+ poids de 1000N évidemment).

Ensuite on peut faire un 2e triangle des forces pour trouver la valeur de l'effort que la molette exerce sur la bielle (un des 2 objectifs) : je trouve alors 320N, mais comme c'est plutôt imprécis à cause d'une résolution graphique ça peut bien varier entre 300 et 500 je pense.

LPFR, concernant ta formule k = F1/F2 avec mu et tout j'en ai jamais entendu parler je suis désolé :s

phys4, même en considérant que 320N est imprécis voir pas du tout pour l'effort de la molette sur la bielle, est ce que f = 0.30 est tout de même envisageable ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

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LPFR, concernant ta formule k = F1/F2 avec mu et tout j'en ai jamais entendu parler je suis désolé :s
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Re.
Tant pis. Moi je fais de la physique. Je n'applique pas des formules.
Le but de mes explications est que les gens comprennent ce qu'ils font.
A+

[obi76]

Bonjour,

Euh bonjour, étant donné tous les messages assez inutile de certains, je vais me contenter de seulement m'adresser à phys4 et à LPFR.

tout à fait d'accord, j'ai fais du ménage. lionelod, je constate qu'il y a des hauts et des bas, visiblement actuellement c'est un bas. Soit vous cessez de systématiquement faire dans la provocation (et ce n'est pas valable qu'ici), soit je fais remonter la discussion que nous avions déjà eu sur votre cas dans l'équipe de modération...

Pour la modération,

[phys4]

phys4, même en considérant que 320N est imprécis voir pas du tout pour l'effort de la molette sur la bielle, est ce que f = 0.30 est tout de même envisageable ?

Dans les données du schéma, j'ai compris que le soutien se fait uniquement par l'étrier et non par la flasque. Si c'est bien vrai, alors les forces sur les axes B et B' sont uniquement horizontales, car la flasque ne soutient pas la tôle.
Il faut donc que le poids soit reporté sur les bielles.

Ceci permet un premier calcul, la force sur l'étrier est égale au poids, il existe donc sur chaque bielle une force égale à la moitié du poids divisée par le sinus de l'angle d'inclinaison des bielles. Donc force par bielle supérieure à 500N.
Ensuite vous pourrez en déduire l'équilibre des couples sur les molettes, connaissant les forces en CC' et les forces verticales en AA'
L'annulation du couple total donnera les forces horizontales BB' et AA'.
Il sera ensuite facile d'en déduire le coefficient de frottement limite.

Je crois que vous êtes parti à l'envers en supputant des forces sur la molette et en déduisant les forces sur les bielles.
Vous avez bien sur raison de considérer la symétrie des forces.

[List]

Je vois, c'est plus clair, merci de vos réponses, à la prochaine !