Une question d'équilibre

Equilibre d'un solide en rotation autour d'un axe.

Un solide en rotation autour d'un axe, un morceau de carton, une "balance pédagogique".

La pince à poser des oeillets :

Equilibre :

Cette "balance pédagogique" est un solide en rotation autour d'un axe, à vide (sans les pinces), il est en position d'équilibre horizontal.

Si l'on a deux pinces à linge, nous constatons que cette balance est en équilibre quand une pince à linge est placée de chaque coté de cet axe et à égale distance de l'axe.

Nous retenons : un objet qui peut tourner autour d'un axe fixe peut rester en équilibre s'il est soumis à des forces dont les effets se compensent.

Les deux pinces à linge sont supposées de masses égales.

Une pince à linge exerce d'un coté du fléau une force, l'autre pince exerce de l'autre coté une force égale. On peut remarquer que le fléau est en équilibre horizontal si ces deux forces, appliquées de chaque coté de l'axe de rotation, sont à égale distance de l'axe.

L'effet de chaque force de chaque coté de l'axe de rotation est donné par l'intensité de la force (F1 ou F2) et par son bras de levier (distance entre la pince et l'axe de rotation, Oa ou Ob).

• L'effet provoqué par F1 et le bras de levier Oa tend à faire tourner le fléau dans le sens contraire des aiguilles d'une montre,

• L'effet F2 * Ob tend à faire tourner ce fléau dans le sens des aiguilles d'une montre.

Ces deux effets se compensent, le fléau est en équilibre.

Le produit de la force F1 par le bras de levier Oa est appelé moment de la force F1.

Autre équilibre :

Comment l'expliquer ?