PHYSIQUE 2nde C/T : Equilibre d'un solide soumis à deux forces

1^er cas : Les surfaces en contact sont telles que l'on peut négliger les forces de frottement devant les forces exercées.

Si le plan est incliné, le solide glisse : il n'y a plus d'équilibre. La réaction \(\vec{R}\) reste perpendiculaire au plan et la relation \(\vec{P} + \vec{R} = \vec{0}\) n'est plus valable.

2^ème cas : Les surfaces de contact sont telles que l'on ne peut plus négliger les forces de frottement devant les autres forces exercées.

Lorsque l'angle d'inclinaison α du plan par rapport à l'horizontale est inférieur à une valeur limite α₀ , le solide reste en équilibre :

• \(\vec{P} + \vec{R} = \vec{0}\) .

• Les deux forces ont la même droite d'action verticale passant par les points A' et G.

La réaction \(\vec{R}\) n'est plus perpendiculaire au plan incliné et fait avec la normale un angle égal à α. Elle possède alors deux composantes :

• la réaction normale \(\vec{R}_N\) qui est perpendiculaire à la surface de contact ;

• la réaction tangentielle \(\vec{R}_T\) qui est parallèle à la surface de contact ; elle est équivalente aux forces de frottement.

Lorsque l'angle d'inclinaison α est supérieur à une valeur limite α₀ , appelée angle limite d'adhérence alors le solide glisse. Les frottements se manifestent toujours mais sont insuffisants pour empêcher le solide de glisser. La relation \(\vec{P} + \vec{R} = \vec{0}\) n'est plus vérifiée.