Laboratoire Virtuel & Réel • Propulsé par Labo Maths Sciences
TP : Vérification du Théorème des Moments
Choisissez le mode de travail : manipulation physique avec le matériel du laboratoire ou banc de levier interactif Canvas 60 FPS.
Consignes de Sécurité
- • Fixer solidement le support du levier au centre de la paillasse.
- • Accrocher les masses avec précaution pour éviter leur chute au sol.
- • Ne pas forcer brutalement sur l'axe de rotation.
Matériel Réel Disponible à la Paillasse
Levier gradué perforé
Masses crochetées
2 Dynamomètres
Clé dynamométrique
Protocole Expérimental en 6 Étapes
1
Réglage de l'Équilibre à Vide :
Placer le levier sur son axe central. Ajuster le contrepoids d'équilibrage pour que la barre soit parfaitement horizontale.
2
Suspension de la Première Masse à Gauche :
Accrocher une masse $m_1 = 100\text{ g}$ ($F_1 \approx 1{,}0\text{ N}$) du côté gauche à une distance $d_1 = 20\text{ cm} = 0{,}20\text{ m}$ du pivot.
3
Recherche de l'Équilibre à Droite :
Suspendre une masse $m_2 = 200\text{ g}$ ($F_2 \approx 2{,}0\text{ N}$) du côté droit. Déplacer la masse à droite jusqu'à rétablir l'horizontalité. Relever la distance $d_2$.
4
Calcul des Moments $M_1$ et $M_2$ :
Calculer $M_1 = F_1 \cdot d_1$ et $M_2 = F_2 \cdot d_2$. Vérifier que $M_1 \approx M_2$ aux incertitudes près.
5
Remplacement par un Dynamomètre :
Accrocher un dynamomètre vertical à $d_2 = 10\text{ cm} = 0{,}10\text{ m}$ à droite. Tirer vers le bas pour rétablir l'équilibre. Relever la force $F_{dyn}$ et calculer $M_{dyn} = F_{dyn} \cdot d_2$.
6
Vérification de la Loi d'Équilibre :
Consigner l'ensemble des mesures dans le tableau ci-dessous et valider la relation $F_1 \cdot d_1 = F_2 \cdot d_2$.
Tableau de Relevé des Mesures de Paillasse
| Essai | Force Gauche $F_1$ (N) | Distance $d_1$ (m) | Moment $M_1$ (N·m) | Force Droite $F_2$ (N) | Distance $d_2$ (m) | Moment $M_2$ (N·m) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Essai 1 | -- N·m | -- N·m | ||||
| Essai 2 | -- N·m | -- N·m |
Module Expérimental Hybride (Réel & Virtuel) • Propulsé par Labo Maths Sciences