Composante d'une force
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Composante d'une force



  1. #1
    Alexandeeff

    Composante d'une force


    ------

    Bonjour, j'ai une tige de 40 cm au bout du quelle s'applique une force de 1200N, l'angle maximum par rapport à l'axe vertical est de 10° et mon but est de maintenir/déplacer cette tige à l'aide d'un moteur lineaire est e que quelqu'un pourrait m'aider à calculer la composante dans la direction x afin de connaître la puissance du moteur adapté
    Merci d'avance Nom : 20230311_171250.jpg
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  2. #2
    Tifoc

    Re : Composante d'une force

    Bonjour,
    A votre age on n'est pas forcément bien à l'aise avec la trigo, alors je veux bien vous donner la réponse stricte à votre question : 1200 x tan(10°)
    MAIS, à la vue de votre schéma, ce n'est pas la force que devra développer le vérin... Il va falloir faire un schéma plus explicite, coté, et peut être mieux définir cette "charge" de 1200N (elle est vraiment verticale ?)

  3. #3
    Alexandeeff

    Re : Composante d'une force

    Bonjour, merci pour votre réponse, la charge de 1200N étant le poid s'appliquant au bout des 40cm (le centre de gravité de la "masse" est situé à 40cm du centre de rotation de cette tige )elle est si je ne me trompe pas censé être verticale le piston/moteur lineaire (en bleu sur les photos si jointe) doit être en mesure de retenir/déplacer un corps humain plus un fauteil incliner de 10° par rapport a l'axe y sur le premier shema auquel j'ai attribuer la masse maximal pour l'ensemble de 120kg soit environ 1200N.Je vous mets si joint des images d'un modèle 3d encore assez approximatif que j'ai réaliser de manière à ce que vous puissiez mieux visualiser ma problématique
    Merci pour votre aide
    Cordialement
    Alexandre20230312_123941.jpg20230312_124150.jpg20230312_124115.jpg20230312_123941.jpg

  4. #4
    Tifoc

    Re : Composante d'une force

    Je ne visualise qu'une seule des images (c'est peut être du coté de ma connexion que ça coïnce...) mais je comprends mieux.
    Ok pour la charge donc (sur votre premier schéma elle semblait hésiter à se tenir verticale ).
    Maintenant il va vous falloir "isoler le bras" (c'est comme ça qu'on vous a appris ? Je devine un projet scolaire...), faire le bilan des forces, etc...
    Et donc vous devez définir des cotes pour pouvoir appliquer les théorèmes de la mécanique (somme des forces et somme des moments).
    Pour l'instant c'est un problème à trois forces dont une entièrement connue et une de direction connue, donc... facile.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Tifoc

    Re : Composante d'une force

    Au fait, j'ai répondu trop vite à ma première réponse : la composante horizontale de la force de 1200 N est évidemment nulle...

  7. #6
    Alexandeeff

    Re : Composante d'une force

    Bonjour, merci beaucoup pour votre réponse (désolé de ne pas avoir répondu plus tôt, j ai pas mal de bouleau en ce moment) il s'agit d'un projet perso mais effectivement c'est comme cela que l'on nous a appris. Je sais pas pourquoi mais je pensais pouvoir m'en sortir en calculant uniquement les composantes de force ce qui n'a en réalité pas trop de sens. J'ai donc réalisé le calcul comme vous me l avez indiqué, avec le PFS voir photo (je l'ai fais un peu à l'arache il doit il y avoir des vecteur qui se perde et des sens incohérent mais bon je voulais juste savoir le résultat)
    J'obtiens donc une force d'environ 320N l'idée ici était de passer par un verrin qui peut "plus facilement" tire 320N que un petit moteur peut fournir 264Nm de couple. Pensé vous que c est une bonne solution ou je peux réellement trouver des motors avec autant de couple pour un budget raisonnable?
    Si vous avez d'autre idée pour déplacer cette masse en bout d'axe je suis preneur.
    Encore merci pour votre réponse.
    Alexandre
    Nom : 20230319_160545.jpg
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  8. #7
    Tifoc

    Re : Composante d'une force

    A l'arrache aussi je trouve 560 N, mais je n'arrive pas à lire vos calculs.
    Et d'où viennent ces 264 Nm de couple ?

  9. #8
    Alexandeeff

    Re : Composante d'une force

    Pour les 264 N j'ai juste fait la fore de 1200N x la distance avec le centre de rotation donc : 1200×(sin(10)x0.40)
    J'ai donc ||Mfp(o)||+||Mfv(o)||=0
    Or ||Mfp(o)|| = 264
    Donc 264 +Fv×0.82 (c est peut être de la dont vient la différence de résultat,je pars du principe que le verrin est à 15 cm de hauteur donc sin(10) × 0.15= 0.82)
    et donc Fv=-264/0.82 soit -321N
    Si notre différence de résultat ne s'explique pas par la hauteur du verrin, c est que je me suis sans doute trompé à une étape du calcul

  10. #9
    Jhonny2

    Re : Composante d'une force

    Bon salut
    Voyons voir si je pourrais vous aider

    j'ai attribuer la masse maximal pour l'ensemble de 120kg soit environ 1200N
    Bon là ça peu passer mais je pense que beaucoup d'erreurs ont été faites dans vos calculs que vous aviez envoyé.
    Tout abord ici la tige est susceptible de tourner autour d'un axe que j'appelle ∆, donc par conséquent choisissez un sens de rotation et pour les forces qui tendent à faire tourner votre tige dans le sens inverse que vous aillez choisi n'oubliez de mêtre un moins (-)devant celle ci
    Bon tout d'abord faite le bilan des forces appliquer à la tige ici j'ai pris F comme la force qu'applique le moteur à ce dernier et P son pois que vous avez envelopper avec celui de l'humain assi sur le fauteuil.
    Puis déterminer les distance de bras de levier pour chacun de ces forces en utilisant le cos et sin de 10° comme vous l'avez très bien avec la force F( à vous de vérifier s'il a été bien déterminer), il ne manque plus que celui de P, ici pour déterminer la distance de bras de levier utiliser le sin de 10°
    Bon après cela appliqué la condition d'équilibre (Somme des moments des forces estérieur nul, comme vous l'avez plus ou moins bien fait)
    Ça ressemble à quelle que chose comme ce ci M(P)-M(F)=0 ( bon ça dépend du sens de rotation choici ici j'ai choisi le sens positif celui du poid, bon vous saurez comprendre )
    Reste plus qu'à remplacer les moments de force par leur expression et tiré F à l'équilibre je répète .
    Ça ressemble à ça : P*d1+ F*d2 (où d1 et d2) sont les distances de bras de levier pour chacune des forces P et F)
    En fin vous pourrez conclure (attention je repète F ici est la force à exercer par le moteur pour que l'humain soit en équilibre,pour qu'il se déplace vers l'axe des Y la force à exercer par le moteur doit être supérieur à F du genre situé dans l'intervalle :]F;+infini [, dan le cas contraire il se déplace en direction des x du genre situé dans l'intervalle ]infini;F[.
    En espérant vous avoir été utile
    Salutations !!!
    Dernière modification par Jhonny2 ; 20/03/2023 à 00h30.

  11. #10
    Jhonny2

    Re : Composante d'une force

    Désolé si j'ai fait certaines fautes d'orthographe. J'étais un peu presse, bon ça arrive

  12. #11
    Tifoc

    Re : Composante d'une force

    Citation Envoyé par Alexandeeff Voir le message
    Pour les 264 N ... 1200×(sin(10)x0.40)
    Refaites le, parce que la formule est juste mais pas le résultat

    Citation Envoyé par Alexandeeff Voir le message
    le verrin est à 15 cm de hauteur donc sin(10) × 0.15= 0.82)
    La force étant horizontale, c'est pas sin mais cos.

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