Dans cette entrée :

1. Qu'est-ce qu'un moment de force ?
2. Formule du moment de force
3. Unité de couple
4. Marquage de l'instant
5. Comment calculer le moment de la force par rapport à un point ?
6. Lorsque le moment est nul

Le moment de la force est le produit de la valeur de la force et de la distance entre le point d'application de la force et le point où nous calculons le moment. Communément appelé : "force multipliée par le bras".

Formule du moment de force

où:

F - valeur de la charge en [N]

r - distance entre le point d'application F et le point où le moment est calculé en [m].

Unité de couple

L'unité SI du couple est [Nm] - Newton fois un mètre

Marquage de l'instant

Signe du moment : - plus (+) - rotation de la force autour d'un point O dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, - moins (-) - rotation de la force autour d'un point O dans le sens des aiguilles d'une montre.

Une définition plus "scientifique" du moment de force est celle qui le représente comme un produit vectoriel. Vous trouverez une telle définition dans Wikipedia (en anglais):

Moment de force par rapport au point O - le produit vectoriel du rayon de guidage r, dont l'origine est le point O et la fin le point d'application de la force, et de la force F.

Nous allons déterminer la direction et le retour de ce vecteur en appliquant la règle de la main droite. Prenez votre main droite, pliez vos doigts dans la direction de la charge "F", le pouce redressé vous indiquera la direction et le retour du vecteur moment.

Comment calculer le moment de la force ?

Pour calculer le moment, il faut penser à trois choses :

1. Quelle force voulons-nous inclure ?
2. Par rapport à quel point comptons-nous le moment ?
3. Quel est le bras sur lequel cette force agit ?

Il suffit d'obtenir la valeur de la force et de la multiplier par le bras. Le bras est la distance la plus courte entre le point d'application F et le point où nous voulons calculer le moment. Voici quelques exemples.

Le premier exemple est facile pour s'échauffer. Nous disposons d'une force et nous pouvons déterminer le segment reliant cette force au point "O". Le segment est à 90 degrés par rapport à la direction de la force. Le résultat Mo= 40 [Nm]. Signe positif car la force tourne autour du point "O" dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Le deuxième exemple est un peu plus complexe. Nous avons une force pour laquelle il n'est pas si facile de déterminer la distance au point "O". Comme vous pouvez le voir sur la figure 2 à droite, nous décomposons la force F en deux composantes : horizontale et verticale. Nous pouvons maintenant trouver facilement les segments reliant le point à la direction de ces composantes, que j'ai appelés rx=3m et ry=5m.

Vous trouverez ci-dessous le calcul du moment relatif au point "O" :

Lorsque le moment est nul

Le moment sera nul si l'une des composantes de l'équation est nulle :

• Force F=0
• bras r=0 - c'est-à-dire que la force passe par le point par rapport auquel nous calculons le moment de la force.

Voilà pour les salutations 😊