Calculateur de couple
Ce calculateur de couple vous aide à trouver le couple qui se produit dans un objet en rotation. Qu'est-ce qu'un couple exactement ? Imaginez un objet qui peut tourner autour d'un point appelé point d'appui. Si vous exercez une force à une certaine distance du point d'appui, l'objet commencera à tourner même si la force agit le long d'une ligne droite. Poursuivez votre lecture si vous souhaitez apprendre à calculer le couple et obtenir une explication détaillée de la formule du couple.
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Équation du couple
Le couple (tendance d'un objet à tourner) dépend de trois facteurs différents :
τ = rFsin(θ)
où :
r– le bras de levier (la distance entre le point d'appui et le point d'application de la force)F– la force agissant sur l'objetθ– l'angle entre le vecteur de force et le bras de levier (en général, il est égal à 90°)τ– le couple (l'unité de mesure du couple est le newton-mètre : N·m)
Imaginez que vous essayez d'ouvrir une porte. Le point d'appui est simplement l'endroit où se trouvent les charnières. Plus vous êtes proche des charnières, plus la force que vous devez utiliser est importante. En revanche, si vous utilisez la poignée, le bras de levier augmentera et la porte s'ouvrira avec moins de force.
💡 Ne confondez pas ce concept avec la force centrifuge 🇺🇸. La force centrifuge est une force d'inertie qui tire à l'opposé du point d'appui, parallèlement au bras de levier. Une telle force ne provoque pas de couple (vous pouvez le vérifier en remplaçant l'angle par 0° dans la formule du couple).
Comment calculer le couple ?
Pour calculer le couple :
-
Trouvez l'intensité de la force appliquée :
F. -
Mesurez la distance,
r, entre le point d'appui et le point d'application de la force. -
Déterminez l'angle
θentre la direction de la force appliquée et le vecteur entre le point d'application de la force et le point d'appui. -
Multipliez
rparFetsin θet vous obtiendrez le couple.
Quelle est l'unité SI du couple ?
L'unité SI du couple est le newton-mètre ou N⋅m. Pour exprimer le couple en unités impériales, nous utilisons la livre-force-pied ou lbf⋅ft.
Quelle est la formule dimensionnelle du couple ?
L'ampleur du couple est égale au produit de l'intensité de la force et du bras de levier. La formule dimensionnelle de la force est [M¹L¹T⁻²] , tandis que celle du bras de levier est [L]. Par conséquent, la formule dimensionnelle du couple est [M¹L²T⁻²].
Comment convertir le couple en lbf⋅ft à partir de N⋅m ?
Vous devez déjà savoir que 1 livre-force (lbf) = 4,448 newtons (N) et 1 pied (ft) = 0,304 8 mètre (m). Ensuite, c'est très simple : pour convertir le couple de N⋅m en lbf·ft, divisez par 1,355 818 ou multipliez par 0,737 562.
Comment calculer le couple ?
F = 120 N.r = 0,5 m.θ = 90°, mais s'il n'est pas égal à la valeur par défaut de 90°, vous pouvez modifier sa valeur.τ = rFsin(θ) = 0,5 × 120 × sin(90°) = 60 N⋅m.Si vous souhaitez en savoir plus sur le concept de force et sur la deuxième loi de Newton, essayez le calculateur d'accélération et le calculateur de la deuxième loi de Newton 🇺🇸.