Flashcards : Mécanique des torseurs — 43 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'un torseur en mécanique des solides indéformables ?

Réponse

Un ensemble formé d'une résultante vectorielle libre R et d'un champ de moments H_P.

2Question

Quelle loi vérifient les moments d'un torseur ?

Réponse

La loi de transport HP=HQ+RQPH_P=H_Q+R\wedge\overrightarrow{QP}.

3Question

Quels sont les éléments de réduction d'un torseur au point P ?

Réponse

La résultante R et le moment H_P.

4Question

Quelles sont les six coordonnées scalaires d'un torseur dans une base orthonormée directe ?

Réponse

X, Y, Z, L, M et N.

5Question

Comment s'appellent les coordonnées scalaires X, Y, Z, L, M et N d'un torseur ?

Réponse

Les coordonnées plückériennes.

6Question

Qu'impose la condition pour opérer sur deux torseurs ?

Réponse

Ils doivent être exprimés au même point de réduction et dans le même repère.

7Question

Quelle est la formule de la somme des composantes résultantes de deux torseurs ?

Réponse

R=R1+R2R=R_1+R_2

8Question

Quelle est la formule de la somme des moments au point P de deux torseurs ?

Réponse

HP=H1P+H2PH_P=H_{1P}+H_{2P}

9Question

Comment s'exprime le comoment de deux torseurs ?

Réponse

τ1τ2=R1H2P+R2H1P\tau_1\otimes\tau_2=R_1\cdot H_{2P}+R_2\cdot H_{1P}

10Question

Le comoment de deux torseurs dépend-il du point P ?

Réponse

Non, il est indépendant du point P.

11Question

Comment se calcule la résultante d'un torseur multiplié par un scalaire λ ?

Réponse

R=λR1R=\lambda R_1

12Question

Comment se calcule le moment au point P d'un torseur multiplié par un scalaire λ ?

Réponse

HP=λH1PH_P=\lambda H_{1P}

13Question

Quelle est la formule de l'invariant scalaire d'un torseur ?

Réponse

IS=RHPI_S=R\cdot H_P

14Question

L'invariant scalaire d'un torseur dépend-il du point P ?

Réponse

Non, sa valeur est indépendante du point P.

15Question

Quelle est la formule de l'invariant vectoriel si R0R\neq 0 ?

Réponse

IV=ISR2R\vec I_V=\frac{I_S}{\|R\|^2}R

16Question

Que représente l'invariant vectoriel d'un torseur ?

Réponse

La projection du moment sur la résultante.

17Question

Que vaut l'invariant vectoriel si la résultante RR est nulle ?

Réponse

Il est égal au moment constant uniforme dans l'espace.

18Question

Qu'est-ce que l'axe central d'un torseur de résultante non nulle ?

Réponse

L'ensemble des points P où le moment H_P est colinéaire à R.

19Question

Quelle est l'équation vectorielle de l'axe central ?

Réponse

OP=RHOR2+αR\overrightarrow{OP}=\frac{R\wedge H_O}{\|R\|^2}+\alpha R avec α réel.

20Question

Quelle propriété a le moment central sur l'axe central ?

Réponse

Il est constant et sa norme y est minimale.

21Question

Comment s'exprime le pas du torseur ?

Réponse

λ=ISR2\lambda=\frac{I_S}{\|R\|^2} est un invariant.

22Question

Quelle relation vérifie le moment sur l'axe central ?

Réponse

HP=λRH_P=\lambda R.

23Question

Qu'est-ce qu'un torseur glisseur ?

Réponse

Un torseur de résultante non nulle avec un invariant scalaire nul.

24Question

Quelle condition caractérise un torseur glisseur concernant le moment ?

Réponse

Il existe un point où le moment est nul.

25Question

Qu'est-ce qu'un torseur couple ?

Réponse

Un torseur de résultante nulle et de moment non nul.

26Question

Quelle propriété du moment caractérise un torseur couple ?

Réponse

Le moment est uniforme dans l'espace.

27Question

Qu'est-ce qu'un torseur nul ?

Réponse

Un torseur avec une résultante nulle et un moment nul partout.

28Question

En quoi consiste la décomposition canonique d’un torseur en un point P ?

Réponse

Elle s'écrit comme la somme d’un glisseur et d’un couple.

29Question

Quelle est la formule de la décomposition centrale d’un torseur ?

Réponse

τP={R,HPIV}P+{0,IV}P\tau_P=\left\{R,H_P-I_V\right\}_P+\left\{0,I_V\right\}_P.

30Question

Quelles conditions vérifie un torseur quelconque ?

Réponse

Il vérifie R0R \neq 0, HP0H_P \neq 0 et IS0I_S \neq 0.

31Question

Quelles conditions caractérisent un glisseur ?

Réponse

Un glisseur vérifie R0R \neq 0 et IS=0I_S = 0.

32Question

Quelles conditions définissent un couple ?

Réponse

Un couple vérifie R=0R = 0 et HP0H_P \neq 0.

33Question

Quelle est la formule de la résultante RR d'un ensemble de vecteurs liés ?

Réponse

R=i=1nFiR=\sum_{i=1}^{n}F_i

34Question

Comment s'exprime le moment HPH_P au point PP d'un torseur ?

Réponse

HP=i=1nPAiFiH_P=\sum_{i=1}^{n}\overrightarrow{PA_i}\wedge F_i

35Question

Comment obtient-on le torseur d'un ensemble de vecteurs liés ?

Réponse

En additionnant les torseurs associés à chaque vecteur.

36Question

Quelle est la formule de la résultante R pour une densité de vecteurs f(M) sur D ?

Réponse

R=Df(M)dmR=\int_D f(M)\,dm

37Question

Comment calcule-t-on le moment au point P pour une densité f(M) sur D ?

Réponse

HP=DPMf(M)dmH_P=\int_D\overrightarrow{PM}\wedge f(M)\,dm

38Question

Quelle est la résultante R au point O pour une densité linéique uniforme fM=p0yf_M=-p_0\,\vec y sur une tige OA ?

Réponse

R=p0LyR=-p_0L\,\vec y

39Question

Quel est le moment HOH_O au point O pour une densité linéique uniforme fM=p0yf_M=-p_0\,\vec y sur une tige OA ?

Réponse

HO=p0L22zH_O=-\frac{p_0L^2}{2}\,\vec z

40Question

Quelle est la résultante du torseur réduit en A pour une force concentrée F⃗=-F⃗y en C ?

Réponse

La résultante est RF=FyR_F=-F\,\vec y.

41Question

Quel est le moment en A du torseur réduit pour une force concentrée F⃗=-F⃗y en C d'abscisse αL ?

Réponse

Le moment est HA=αFLzH_A=-\alpha FL\,\vec z.

42Question

Quelle est la résultante pour une charge linéique q(x)=q_0x/L sur une poutre de longueur L ?

Réponse

La résultante est Rq=23q0LyR_q=\frac{2}{3}q_0L\,\vec y.

43Question

Quel est le moment en A pour une charge linéique q(x)=q_0x/L sur une poutre ?

Réponse

Le moment en A est HA=25q0L2zH_A=\frac{2}{5}q_0L^2\,\vec z.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 23 questions sur Mécanique des torseurs.

1. Quel ensemble caractérise un torseur utilisé pour décrire les actions mécaniques d’un solide indéformable ?

2. Deux points de réduction P et Q étant choisis pour un même torseur, quelle relation permet de calculer le moment en P ?

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