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Statique du solide - Coggle Diagram

- - - - Un solide est défini comme un objet physique ayant une forme et un volume définis, avec des points dont les distances mutuelles restent constantes (on parle de modèle de solide rigide). Ce modèle simplifie les calculs en négligeant les déformations.
  - - - Qu'est-ce qu'un solide libre?
        
        Un solide libre est un corps qui peut se déplacer dans l'espace sans aucune restriction, soumis uniquement aux forces appliquées.
    - - Qu'est-ce qu'un solide lié?
        
        Un solide lié est contraint par des liaisons qui limitent ses mouvements, comme des fixations ou des articulations. Ces liaisons imposent des restrictions spécifiques qui influencent l’analyse de son équilibre.
  - - - Le degré de liberté désigne le nombre total de mouvements indépendants (translations et rotations) qu'un solide peut effectuer dans l'espace. Un solide libre dans l'espace tridimensionnel possède six degrés de liberté : trois de translation et trois de rotation.
  - - - Le déplacement d'un solide est défini par la position de ses points dans l'espace. Ce déplacement peut être décrit par des vecteurs de translation et de rotation autour de certains axes, en fonction des degrés de liberté autorisés par les contraintes ou liaisons appliquées.
- - - - Un solide est en équilibre lorsqu'il est soumis à un ensemble de forces dont la résultante et le moment résultant sont nuls. Cela signifie que la somme vectorielle des forces appliquées est zéro, et que la somme des moments des forces (par rapport à un point quelconque) est également nulle. Ces conditions assurent que le solide reste en repos ou en mouvement uniforme sans rotation ni accélération.
  - - - En équilibre, un solide ne subit ni mouvement de translation ni rotation. Physiquement, cela signifie que toutes les forces appliquées se compensent parfaitement, ne produisant aucun effet net de déplacement ou de rotation, assurant ainsi la stabilité du solide dans sa position actuelle.
  - - - Qu'est-ce qu'un système de forces concourantes?
        
        Un système de forces concourantes est composé de forces dont les lignes d'action se rencontrent en un seul point. Dans ce cas, les forces peuvent être additionnées directement pour trouver la résultante en utilisant des méthodes vectorielles, facilitant l'analyse de l'équilibre.
        
        Définition concourant
        
        Qui concourt, qui parvient à un même point, se dirige vers un même but.
    - - Qu'est-ce qu'un système de forces de même support?
        
        Quand les forces agissent toutes suivant la même ligne, on dit qu'elles sont colinéaires.
    - - Qu'est-ce qu'un système de forces parallèles?
        
        Quand les forces sont toutes parallèles entre elles, elles le sont par rapport à un axe qui leur est parallèle.
    - - Qu'est-ce qu'un système de forces coplanaires?
    - - Système de forces concourantes
      - Système de forces de même support
      - Système de forces parallèles
      - Système de forces coplanaires
- - - - Faire une bilan de toutes les forces agissant à l’équilibre sur le corps isolé par la pensée du monde extérieur
  - - - Les forces extérieures sont celles exercées sur des points du système par des points qui ne lui appartiennent pas
    - - Les forces intérieures sont celles que les poids du système exerce et les uns sur les autres
  - - - Forces concentrées
      - Forces réparties
        
        Deux types de forces réparties
        
        Forces de contact
        
        Qu’est-ce qu’une force de contact?
        
        Une force de contact est une force engendrée par le contact physique de deux corps
        
        Les forces réparties sont distribuées le long d’un arc de courbe [m], sur une portion de surface [m^2] ou dans un volume [m^3]
        
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        Forces agissant à distance
        
        Deux types de forces agissant à distance
        
        Les forces gravitationnelles
        
        Les forces magnétiques
        
        Exemples de forces réparties
        
        Une roue en contact avec la route
        
        Tout système de forces réparties sur une portion de solide peut être réduit, du point de vue de ses forces externes
        
        Une charge de sable sur une poutre encastrée
        
        Une couche de neige sur un toit
- - - - Une force est une interaction qui peut provoquer le mouvement d'un solide ou modifier son état de repos. Elle est représentée par un vecteur qui a une direction, un sens, et une intensité. En statique, on étudie principalement les effets des forces appliquées sur des corps en équilibre.