Solide en équilibre

[Black Jack 2]

Remarquez que les 2 personnes n'ont pas pris la poutre à la même distance du bout ce qui compense plus ou moins l'inclinaison du tronc qui a quand même une certaine hauteur et donc le centre de gravité se trouve un peu plus du coté bas...

Bref, "problème" assez flou.

Et là dessus, on peut ajouter le fait que le gars du bas doit peut-être pousser le tronc avec son corps car les prises en mains ne permettent sans doute pas d'appliquer une force purement verticale.

Du coup, "problème" extrêmement flou.

Bien sûr que c'est flou.
Pour un peu enlever de ce flou, on peut réfléchir à partir d'un tronc de pas trop gros diamètre mais porté sur une pente forte.

Dans une telle situation (dessin), le bonhomme du haut va toujours forcer sur le tronc avec une force perpendiculaire au tronc (c'est "naturel")
Si on accepte cela (et c'est ce qui se passe presque toujours), alors celui qui est en bas est bien obligé de forcer sur le tronc de manière à ce que la somme vectorielle des 3 forces sur le tronc (poids, force du bonhomme du haut et force du bonhomme du bas) soit nulle.

Je pense que si l'angle de pente est plus petit, le comportement des porteurs reste le même, celui du haut force dans une direction quasi perpendiculaire au tronc et celui du bas est bien obligé de forcer pour que le tronc soit en équilibre.
En pratique, dans une pente, le porteur du haut force comme ci-dessus et par verticalement.

Et si on calcule en tenant compte de cela, le porteur du bas force plus fort que celui du haut, même si le tronc est de petit diamètre.
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[yaadno]

voila la forme la + proche de la réalité:
ceux qui ont déménagé dans des escaliers peuvent en témoigner;si on cherche à rendre la pente faible,celui du haut à une action de frottement risquée qui peut lui échapper, mais qui soulage celui du bas;et donc par sécurité,il vaut mieux augmenter l'angle et avoir un costaud en bas qui porte et retient en butée avec le torse;
cdlt

[le_STI]

Black Jack 2, je suis d'accord sur le fait qu'en pratique (la vraie vie), les porteurs n'appliqueront certainement pas une force purement verticale. La répartition des forces sera alors très probablement inégale.

Je réfléchissais en terme de modélisation du problème avec certaines idéalisations.

[Black Jack 2]

Black Jack 2, je suis d'accord sur le fait qu'en pratique (la vraie vie), les porteurs n'appliqueront certainement pas une force purement verticale. La répartition des forces sera alors très probablement inégale.

Je réfléchissais en terme de modélisation du problème avec certaines idéalisations.

Bonjour,

Juste pour le fun, j'ai posé cette question à 2 IA

Des déménageurs montent un long cylindre pesant homogène dans des escaliers, quelles directions et intensités ont les forces appliquées par les déménageurs sur le cylindre ? Ce que je cherche est ce qui se passe réellement en pratique dans de tels cas.

Après réponses de l'IA et remarques de ma part sur ces conclusions que j'estimais un rien bancales, l'IA a finalement corrigé son "avis" et répondu ceci:

Le rôle du porteur du haut : soulèvement perpendiculaire au cylindre

• Orientation de la force : vous avez raison de souligner qu’en pratique, le porteur du haut soulève dans une direction perpendiculaire à l’axe du cylindre, c’est-à-dire verticalement par rapport à lui-même, mais obliquement par rapport à l’escalier.
• Pourquoi pas de retenue du glissement :
• Il n’a pas de prise efficace pour exercer une force tangentielle au cylindre (pas de poignée, surface lisse).
• Une tentative de retenir un glissement vers le bas serait inefficace et dangereuse, car elle risquerait de provoquer un à-coup brutal transmis au porteur du bas.
• Conséquence : sa force a une composante vers le bas de l’escalier, ce qui ajoute une charge dynamique que le porteur du bas doit compenser.

✅ Le rôle du porteur du bas : soutien et contrôle du glissement

• Orientation de la force : il pousse vers le haut et légèrement vers l’avant, souvent avec les avant-bras ou la poitrine, ce qui lui permet :
• De soutenir le poids principal du cylindre.
• D’empêcher le glissement vers le bas, en créant une force de frottement passive contre son propre corps.
• Position stratégique : comme vous le notez, les professionnels placent toujours le porteur le plus fort en bas, car c’est lui qui assure la sécurité et absorbe les variations de charge.

Remarque : même scénario avec la seconde IA donc les conclusions finales (après mes remarques) sont quasi identiques à celles ci-dessus.

[polo974]

Bien sûr que c'est flou.
...
Et si on calcule en tenant compte de cela, le porteur du bas force plus fort que celui du haut, même si le tronc est de petit diamètre.

Oui, tout à fait, ... à partir d'hypothèses supplémentaires...

en fait, je voulais juste faire remarquer que le problème présenté des 2 porteurs dans l'escalier peut difficilement être tranché sur un réseau social...
surtout quand la question est: "Qui porte le plus de poids, A ou B ?" donc la composante verticale seule et avec une prise non symétrique d'ailleurs vicieusement à la limite de l'égalité de charge verticale selon la répartition de la charge sur les mains (répartition qui doit "naturellement" différer entre les 2 porteurs du fait de leurs positions.

mais, c'est vrai qu'en général, dans un escalier, celui en bas porte plus, et celui en haut, s'il veut aider au max en bave pour trouver une bonne prise ...

bref, c'est un peu pour tout ça et ma flemme que je n'ai pas posé d'équations ni fait de crobard pour chercher une solution graphique.

[sh42]

Bonjour,

Je réfléchissais en terme de modélisation du problème

Il serait intéressant de connaître le comportement du système si l'on remplaçait les individus par des ressorts à " boudins " ou à lames.

[Black Jack 2]

Bonjour,



Il serait intéressant de connaître le comportement du système si l'on remplaçait les individus par des ressorts à " boudins " ou à lames.

Oui mais pourquoi choisir dans la modélisation des ressorts à " boudins " ou à lames. ?
Qui te dit que c'est ce qui représente le mieux le comportement "moyen" de bonhommes confrontés à ce problème ?

Pourquoi pas un simple support fixe mais très glissant sous la poutre du coté haut et en bas une attache à pivot attachée à la poutre et inclinée de façon à ce que la poutre reste immobile ?

[sh42]

Pour moi, avec 2 ressorts identiques, le ressort à boudin aura l'avantage d'avoir sa face supérieure inclinée si elle doit être inclinée et de pouvoir s'écraser plus ou moins selon la charge. De plus l'axe du ressort pourra ne pas être vertical mais courbé si les efforts font qu'il doit être courbé.
Les faces inférieures des ressorts étant solidement fixées sur les marches.

Je ne pense pas que les ressorts à lames aient les mêmes possibilités.

[le_STI]

Pourquoi pas un simple support fixe mais très glissant sous la poutre du coté haut et en bas une attache à pivot attachée à la poutre et inclinée de façon à ce que la poutre reste immobile ?

Ici tu modélises en prenant imposant un cas extrême...
Comme je le disais dans un de mes messages précédents, d'après l'image, les deux hommes supportent un tronc et je suppose que le coefficient d'adhérence écorce/main est (très) élevé. Donc pourquoi le porteur du haut appliquerait-il une force perpendiculaire au tronc ?

Donc la biomécanique fera certainement que le porteur du haut n'appliquera pas une force purement verticale, mais de là à poser comme hypothèse que la force est perpendiculaire au tronc...

D'ailleurs les réponses de l'IA vont dans ton sens car tu lui as forcé la main :

vous avez raison de souligner qu’en pratique, le porteur du haut soulève dans une direction perpendiculaire à l’axe du cylindre

D'ailleurs, en pratique, il ne serait pas impossible que le porteur du haut ait tendance à tirer le tronc vers lui (imagine le porteur cambré et légèrement penché en arrière, pour ne pas trop forcer sur ses lombaires et pour garder l'équilibre...)


Pour clarifier la modélisation simplifiée que j'avais en tête, ce serait l'équivalent du tronc posé sur deux tréteaux (sans glissement).

[yaadno]

Pour clarifier la modélisation simplifiée que j'avais en tête, ce serait l'équivalent du tronc posé sur deux tréteaux (sans glissement
c'est une simplification résumée à un pb de statique;
mais les 2 gars doivent descendre l'escalier;

[le_STI]

Je ne vois pas de problème à le modéliser de cette façon pour déterminer la répartition de la charge (comme je l'ai dit : c'était une modélisation simplifiée, mais je ne pense pas qu'elle soit si irréaliste que ça).

Par curiosité, pourrais-tu préciser le fond de ta pensée ?
Je ne suis pas certain de voir de quelles contraintes supplémentaires dues à la descente des escaliers tu voudrais tenir compte.

[yaadno]

Un tronc posé sur 2 tréteaux-sans glissement ;-donc tant que l'on reste dans le cône de frottement il n'y a pas de Pb;
Descendre un escalier en portant le tronc ça va dder de la synchronisation des mouvements et selon la pente,je ne vois pas comment le gars du haut fera pour retenir le tronc;a moins que la partie haute soit sanglée ou mouflée ou serrée par des pinces,ce qui revient à tirer en oblique sans risque;
Dans un premier temps,on pourrait se contenter de descendre un chemin en pente;
cdlt

[le_STI]

OK, je comprends. On en revient à déterminer quel niveau de simplification est acceptable.

Mais étant donné l'intitulé du post #18 et le fait que cela vient d'une discussion sur un réseau social, personnellement je resterais sur la simplification que je propose

[Black Jack 2]

Ici tu modélises en prenant imposant un cas extrême...
Comme je le disais dans un de mes messages précédents, d'après l'image, les deux hommes supportent un tronc et je suppose que le coefficient d'adhérence écorce/main est (très) élevé. Donc pourquoi le porteur du haut appliquerait-il une force perpendiculaire au tronc ?

Donc la biomécanique fera certainement que le porteur du haut n'appliquera pas une force purement verticale, mais de là à poser comme hypothèse que la force est perpendiculaire au tronc...

D'ailleurs les réponses de l'IA vont dans ton sens car tu lui as forcé la main :


D'ailleurs, en pratique, il ne serait pas impossible que le porteur du haut ait tendance à tirer le tronc vers lui (imagine le porteur cambré et légèrement penché en arrière, pour ne pas trop forcer sur ses lombaires et pour garder l'équilibre...)


Pour clarifier la modélisation simplifiée que j'avais en tête, ce serait l'équivalent du tronc posé sur deux tréteaux (sans glissement).

Ce n'est pas réaliste.
Je pense comme yaadno (message 42) qui dit à propos du glissement du tronc vers le bas : "je ne vois pas comment le gars du haut fera pour retenir le tronc;a moins que la partie haute soit sanglée ou mouflée ou serrée par des pinces"

De là mon approche, celui du haut ne collabore pas à empêcher le tronc de glisser ... ce qui revient à ce qu'on effort soit perpendiculaire au tronc.
Le reste (effort du bas) découle de cela.

[yaadno]

Et avec une règle graduée,en 2mn le pb est résolu;
Il y a aussi l'histoire des 2 gars qui n'ont jamais déménagé:
celui du haut,pour ne pas fatiguer celui du bas décide qu'il va baisser les bras au maxi(tout en évitant le glissement) pendant que l'autre les remonte jusqu'au torse;
Arrivés au milieu de l'escalier,celui du haut a le dos cassé et celui du bas n'a plus de forces et le tronc finit par reposer sur une marche;
cdlt