Objectifs d'apprentissage
Connaître les fonctions types suivantes :
- Caractérisation des propriétés mécaniques (Utilisation, exemple, caractéristiques, structure, avantages et inconvénients.)
- Contraintes (Traction, compression, torsion, flexion et cisaillement)
Être capable de :
- Justifier le choix d'un matériau en fonction de ses propriétés.
- Décrire les contraintes auxquelles sont soumis divers objets techniques en faisant appel aux notions de flexion et de cisaillement.
Connaissances à construire
1. La caractérisation des propriétés mécaniques.
La caractérisation des matériaux est l'énumération des différentes propriétés et caractéristiques liées à chacun des matériaux afin de permettre d'avoir une idée juste de son comportement lors de son utilisation. Les propriétés peuvent être des propriétés physiques, chimiques, thermique, électrique, magnétiques, de dégradation, mécaniques, etc.2. Les contraintes
Une contrainte est une force externe exercée sur un matériau qui a pour effet de la déformer. En tout, il existe cinq types de contraintes.1. Traction et compression
a. La traction est une contrainte mécanique équivalente à l'action de forces opposées qui étirent un matériau.
b. La compression est une contrainte mécanique équivalente à l'action de forces opposées qui exercent une pression à sur un matériau.
2. Torsion, cisaillement et flexion
c. La torsion est une contrainte mécanique équivalente à l'action de tordre, de faire « vriller » un matériau
d. Le cisaillement est une contrainte mécanique équivalente à l'action d'une force appliquée parallèlement ou tangentiellement à un matériau.
e. La flexion est une contrainte mécanique équivalente à l'action de fléchir, de courber, de plier un matériau.
3. Les déformations
Élastique: La déformation élastique est une déformation réversible. Un matériau solide se déforme lorsque des forces lui sont appliquées. Un matériau élastique retrouve sa forme et sa taille initiales quand ces forces ne s'exercent plus, jusqu'à une certaine limite de la valeur de ces forces. Les tissus biologiques sont également plus ou moins élastiques.
Permanente: La déformation permanente est une déformation irréversible. Un matériau solide se déforme lorsque des forces lui sont appliquées.
Rupture : Une rupture ou fracture d'un matériau est la séparation, partielle (comme une fissure ou une brisure) ou complète, en deux ou plusieurs pièces sous l'action d'une contrainte. Elle survient lorsque la capacité de déformation de l'objet est dépassé.
Et si on passait à la pratique ?
Maintenant à vous de travailler afin de bien maîtriser la théorie. Vous êtes prêt pour la première série d'exercices
- Les parallèles en gymnastique
- Le tremplin du cheval sautoir en gymnastique
- Le ballon lancé au mur
- Écrasement d'une bouteille d'eau
- La moppe mouillée
- La fabrication d'une trombone
- La corde à linge avec le linge
- Le citron après l'avoir pressé
- Le vitrine qui se brise
- La fendeuse à bois
- Compression
- Flexion
- Torsion
- Traction
- Cisaillement
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Mécanique industrielle de construction et d'entretien MICE 5260
Clin d'oeil
À vous la parole
Votre appartement, votre école et tous les lieux que vous fréquentez sont-ils conçus pour résister aux tremblements de terre? Est-ce important pour vous? Est-ce une contrainte importante lorsqu'on habite au Québec? Quelles sont les principales forces en jeu lors d'un tremplement de terre? Quel matériau résiste le mieux aux forces de cisaillement (bois, terre, béton, au autre) ?
Ressources: