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Les forces internes sont les forces qui agissent à l’intérieur de la
a structure.
Elles sont créées par les forces externes qui agissent sur la structure.
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La force de tension et la force de compression sont deux forces internes.
La force de tension
On appelle force de tension une force qui a tendance
à étirer les matériaux dont sont faites les structures.
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© Titelio
La barre en métal qui soutient la
chaise d’un télésiège tend à s’étirer
lorsque les skieurs s’assoient.
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Le cercle de métal fixé entre
les quatre pattes du tabouret tend
à s’étirer lorsqu’une force externe
est appliquée sur le tabouret.
Chaînes : © Yuliyan Velchev/Dreamstime.com
Force de compression
On appelle force de compression
une force qui a tendance à écraser
les matériaux dont sont faites les
structures.
Une planche
à roulettes s’écrase
sous le poids de
ton corps qui est
la force externe
agissant sur la
structure.
Il est très difficile de voir les forces de
tension ou les forces de compression.
Lorsque
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Force ou vitesse?
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Tu sais déjà que les systèmes d’engrenages servent à faciliter le travail. C’est en utilisant des engrenages
de taille différente que l’on peut modifier la force ou la vitesse de tels systèmes.
Une grande roue dentée (entrée) entraîne
une plus petite roue dentée (sortie), ce qui
en augmente la vitesse de rotation. Cela
réduit toutefois la force du mécanisme. Il
s’agit alors d’un engrenage multiplicateur.
Souvent, les explorateurs comme Samuel de Champlain devaient
affronter de nombreux obstacles au cours de leurs expéditions en
canot. Pour passer d’un cours d’eau à un autre, il fallait parfois
choisir entre faire du portage ou sauter des chutes et des rapides en
canot, un sport très périlleux! Mais aujourd’hui, grâce aux systèmes
d’écluses, les navigateurs n’ont pas à se préoccuper de ce danger. On
trouve des écluses un peu partout en Ontario, notamment à SaultSainte-Marie, à Welland et à Ottawa. Les écluses comportent une
série de portes et de vannes qui s’ouvrent et qui se ferment pour augmenter ou abaisser le niveau
d’eau dans des bassins renfermés, permettant ainsi aux embarcations de passer d’un cours d’eau
à un autre sans difficulté. Mais comment faire pour contrer la force immense de l’eau contre les
portes contrôlant ces bassins? On utilise un système d’engrenage démultiplicateur qui augmente de
beaucoup la force appliquée. Le mouvement de ces portes est très lent, mais quelle force!
Roues dentées
Rien de plus amusant que de faire des courses de voitures-jouets. Mais
comment les voitures à friction fonctionnent-elles? Un système d’engrenage
multiplicateur est relié aux roues arrière de la voiture. Le système est lié
à une pièce métallique appelée le volant d’inertie. Comme celui-ci
ui-ci est lourd
et que ça lui prend beaucoup d’énergie pour le mettre en marche,
che, il faut
frotter les roues plusieurs fois sur le sol. Mais une fois actionné,,
le véhicule s’élance à toute vitesse et peut rouler de lui-même
sur une certaine distance avant de s’arrêter.
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© Parcs Canada.
Élève : © Stockbyte/Thinkstock; enfants en voiture : © Rayes/Photodisc/Thinkstock; enfant qui se balance : © Creatas/Thinkstock
© Donald Sawvel/Dreamstime.com
Une petite roue dentée (entrée) entraîne
une plus grande roue dentée (sortie), ce
qui a pour effet de diminuer la vitesse
de rotation et d’augmenter la force du
mécanisme. C’est ce que l’on appelle un
engrenage démultiplicateur.
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Le caoutchouc est
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Fissure : © Hemera/thinkstock; papier journal : © iStockphoto/thinkstock
© AP Photo
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Dossier
Je suis Martin le merveilleux.
Mes trucs de magie t’émerveilleront.
Et je suis Sophie
la scientifique. Je
pourrai sûrement vous
expliquer ses trucs.
Le premier tour s’appelle
la bougie métamorphosée.
Observe bien la forme de
cette bougie.
Hmmm!
BOÎTE MAGIQUE
Un tour vers la gauche, un tour vers la droite…
TADAM! La bougie
a changé de forme!
Il a fait fondre la cire
de la bougie. Ensuite, il l’a
refroidie, ce qui lui a donné
une autre forme.
BOÎTE MAGIQUE
Maintenant, pour mon deuxième tour.
Tu ne verras plus ta réflexion dans le miroir.
16
Un tour, deux tours, trois tours vers
la gauche et voilà!