Physique

Les moments

Pourquoi un petit poids loin du pivot équilibre un gros poids près de lui.

Une balance à fléau dans Physics Lab : un fléau de laiton gradué sur un pivot, un poids en fonte suspendu à chaque bout, la force de contact sous chacun lue à côté.

Un moment est une force multipliée par la distance au pivot à laquelle elle agit. Un newton à un mètre et deux newtons à un demi-mètre font le même moment, si bien qu'une poutre portant les deux reste en équilibre. C'est tout la balançoire, le pied-de-biche, la clé et la grue.

La distance qui compte est la distance perpendiculaire du pivot à la ligne d'action de la force, non la distance au point d'application. Poussez droit sur un pivot et la distance est nulle, donc le moment est nul : c'est pourquoi une porte ne s'ouvre pas si l'on pousse à la charnière.

GrandeurSymboleComment cela se calculeUnité
Un momentMforce × distance perpendiculairenewtons-mètres
Équilibreles moments d'un côté égalent ceux de l'autre

Dans l'application, posez une planche sur un pivot et suspendez-y des poids. Un instrument qui lit l'angle de la planche s'arrête à zéro quand les moments s'accordent. Écartez un poids et regardez l'angle partir. Le centre de masse d'une forme peut être déplacé, ce qui change le moment que son propre poids fait autour d'un pivot situé ailleurs.

Ouvrez la scène Balance à fléau dans l'app pour voir celle-ci tourner.

Le reste