Qu’est-ce que le Calculateur d’Équilibre Statique 2D ?
C’est un outil interactif qui vous aide à comprendre et à calculer les forces qui agissent sur un objet. Si plusieurs forces poussent ou tirent sur un point dans un espace en deux dimensions (comme sur une feuille de papier), cet outil peut calculer la force totale (la résultante) et la force nécessaire pour que l’objet reste immobile (l’équilibrante).
Qu’est-ce que l’équilibre statique ?
L’équilibre statique, c’est quand un objet est au repos et y reste. Pour qu’un objet soit en équilibre statique, la somme de toutes les forces qui agissent sur lui doit être nulle. Imaginez que toutes les poussées et toutes les tractions s’annulent parfaitement, comme un jeu de tir à la corde où personne ne bouge.
Qu’est-ce qu’une force résultante ?
La force résultante est la force unique qui pourrait remplacer toutes les forces agissant sur un objet et produire le même effet. C’est en quelque sorte la “force totale” ou la “somme” de toutes les forces. Si la force résultante n’est pas nulle, cela signifie que l’objet va commencer à bouger ou à accélérer.
Qu’est-ce qu’une force équilibrante ?
La force équilibrante est la force que vous devriez ajouter à un système pour qu’il atteigne l’équilibre statique. Elle est toujours égale en grandeur mais de direction exactement opposée à la force résultante. En d’autres termes, elle “annule” la force résultante, ramenant la somme des forces à zéro.
Comment utiliser le Calculateur d’Équilibre Statique 2D ?
C’est simple !
- Pour chaque force qui agit sur votre objet, vous devez entrer sa magnitude (sa “taille” ou sa valeur, par exemple 10 Newtons).
- Vous devez aussi entrer son angle. Cet angle est mesuré à partir de l’axe X positif (vers la droite) et va dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
- Ajoutez toutes vos forces.
- L’outil va ensuite calculer et vous montrer la force résultante et la force équilibrante nécessaires.
Comment le calculateur détermine-t-il les forces ?
Le calculateur fait les choses suivantes en arrière-plan :
- Il décompose chaque force que vous entrez en deux parties : une partie qui agit horizontalement (sur l’axe X) et une partie qui agit verticalement (sur l’axe Y).
- Il additionne ensuite toutes les parties X ensemble, et toutes les parties Y ensemble.
- Avec ces deux sommes (total X et total Y), il utilise des calculs (comme le théorème de Pythagore) pour trouver la grandeur et l’angle de la force résultante totale.
- Enfin, pour trouver la force équilibrante, il prend simplement la force résultante et la “retourne” à 180 degrés, gardant la même grandeur mais inversant la direction.