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Point de rupture d'un fil



  1. #1
    zélion

    Point de rupture d'un fil


    ------

    Bonjour,

    J'ai un problème qui me démange. Je vous le confie :
    Etant donné un fil accroché par son extremité supérieure, quelle est la masse limite que peut supporter ce fil pour ne pas se rompre ?

    J'ai consideré les facteurs qui ont une certaine influence : épaisseur du fil, masse de l'objet et peut-être la longueur. Mais pour la longueur suis pas convaincu.

    J'attends vos avis.

    -----

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  3. #2
    Karibou Blanc

    Re : Point de rupture d'un fil

    Ca depend surtout du materiaux et de ses proprietes elastiques (module d'Young essentiellement). Apres cela depent aussi de la facon dont la contrainte (la masse suspendue ici) est appliquee : brutalement, petit a petit etc...

    KB

  4. #3
    Chup

    Re : Point de rupture d'un fil

    Bonjour,

    C'est plutôt la contrainte à la rupture du fil qui compte (et pas son module). La contrainte dans le fil est Mg/A ou A est l'aire de la section du fil et quand cette contrainte est égale à la contrainte à la rupture du fil, il casse.

  5. #4
    simbis

    Re : Point de rupture d'un fil

    ce qui compte ce n'est pas la masse mais le poids.

    ensuite en première approche les seuls paramètres qui interviennent sont:
    1. section du fil
    2. resistance à la rupure du matériau fil

    dans la réalité de la mécanique il y a un autre élément c'est les concentrations de contraintes provoquées par les fixations du fil (noeuds, pincement de machoires etc...) qui peuvent réduire la résistance en un point singulier, pour éliminer ce paramètre il faut par exemple enrouler a chaque bout le fil sur un cylindre

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    zélion

    Re : Point de rupture d'un fil

    Citation Envoyé par Karibou Blanc
    Ca depend surtout du materiaux et de ses proprietes elastiques (module d'Young essentiellement). Apres cela depent aussi de la facon dont la contrainte (la masse suspendue ici) est appliquee : brutalement, petit a petit etc...

    KB
    C'est quoi le module de Young ?

  8. #6
    Chup

    Re : Point de rupture d'un fil

    C'est ce qui caractérise l'élasticité d'élongation d'un matériau. Lorsque qu'on mesure la contrainte (force par unité de surface) en fonction de l'élongation relative ou déformation (allongement divisé par la longueur initiale), il y a au début un régime linéaire, les deux sont proportionnel et le module d'Young est la pente de la droite contrainte(déformation) : il a les dimensions d'une contrainte, l'ordre de grandeur va de 1 MPa dans les caoutchoucs jusqu'à 100 GPa pour les métaux durs...

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  10. #7
    en_route_pour_la_medecine

    Re : Point de rupture d'un fil

    Bonjour,
    Je voudrais reagir sur votre discussion, en apportant quelques reponses et un problème:

    En effet, il existe, la loi de Hook pour definir la traction, tu la trouveras sans peine sur internet. En suite, pour savoir la force max qu'il peut subir, tu peux utiliser la formule: Fmax = RA : R correspondant à une constante de rupture propre a un materiau, et A à l'air de ton fil. Mais après, peut on me confirmer la formule: ölongation max = R/EfoisL?!

    Merci!

  11. #8
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Point de rupture d'un fil

    Bonjour, Zelion,
    Est ce que la longueur de votre fil est importante, pour tenir compte de son poids propre ?

    Bonjour, En_route_pour_la_medecine,
    Oui votre formule pour l'élongation est juste.

    Cordialement.
    Jaunin__

  12. #9
    shero1040

    Re : Point de rupture d'un fil

    Logiquement si tu connais le resistance a la rupure (en traction) Exprimer en MégaPascal qui dépend du type de matériaux et que tu dispose du diametre de ton cable, tu peu determiner la masse limite que peu supporter ton fil.

    en utilisant simplement la formule : σ = F/S donc : F = σ*S

    σ :est la resistance a la rupture expimée en MPa, c'est une contrainte.

    F :etant le poids maximum de ta charge en N

    S : est la section de ton cable donc: (pi*d²)/4 en mm²

    Donc finalement la longueure di fil n'intervien pas dans ton cas.

    Maintenant si tu voulais evité que ton cable quite sa zone élastique, tu aurrai choisi le module de Young et non la resistance a la rupture.

  13. #10
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Point de rupture d'un fil

    Bonjour, Shero1040,
    Je vois à quoi vous faite allusion, mais vous voulez dans la formule
    F = σ*S remplacer σ par E ?
    Pour la longueur du fil, si c'est pour quelque mètre, ça va de soit.
    Cordialement.
    Jaunin__

  14. #11
    shero1040

    Re : Point de rupture d'un fil

    En effet, c'est une erreur de ma part, il ne faut pas remplacer σ par E, mais par Re qui est la limite élastique.
    Desolé

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