Comprendre le Couple
Le couple est une mesure de la force qui peut faire tourner un objet autour d'un axe. C'est une grandeur vectorielle, ce qui signifie qu'elle a à la fois une magnitude et une direction.
Introduction
Le couple, également connu sous le nom de moment de force, est l'équivalent rotationnel de la force linéaire. Il décrit la tendance d'une force à faire tourner un objet autour d'un axe, d'un fulcrum ou d'un point de pivot.
Histoire
Le concept de couple s'est développé parallèlement à la compréhension de la mécanique rotationnelle. Archimède a d'abord décrit le principe du levier, qui est fondamentalement basé sur le couple. La formulation mathématique a été affinée lors du développement de la mécanique classique par Newton et d'autres.
Unités clés
Newton-mètre (N⋅m)
L'unité SI du couple, représentant le couple produit par une force d'un newton appliquée à une distance perpendiculaire d'un mètre de l'axe.
Livre-force pied (lbf⋅ft)
Une unité impériale couramment utilisée dans les applications automobiles, égale à environ 1,356 N⋅m.
Kilogramme-force mètre (kgf⋅m)
Une unité métrique parfois utilisée en ingénierie, égale à environ 9,807 N⋅m.
Applications
- Spécifications de moteurs automobiles et serrage d'écrous de roue
- Machines industrielles et conception de moteurs
- Robotique et contrôle de bras mécaniques
- Construction et ingénierie structurelle
- Conception d'équipements sportifs et biomécanique
Calcul du Couple
τ = r × F × sin(θ)Le couple (τ) égale la distance de l'axe (r) multipliée par la force appliquée (F) et le sinus de l'angle (θ) entre le vecteur de force et le bras de levier.