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Frottement statique d’une corde enroulée autour d’un cylindre
par Pascal Rebetez
Recherche de la relation entre les deux forces de traction et l’angle d’enroulement de la corde
Après un conte introductif, cet article propose l’étude du frottement statique d’une corde enroulée autour d’un cylindre. Plus précisément, on considère une corde dont les extrémités sont soumises à des tractions F et F1 différentes et l’on cherche le nombre minimal de fois qu’il faut l’enrouler autour d’un cylindre, pour qu’elle ne glisse pas sur celui-ci.
La démarche choisie pour résoudre ce problème mène à une équation dont la solution s’obtient par le calcul de la limite d’un terme de cette équation, ce terme dépendant d’un nombre entier.
Finalement on applique le résultat obtenu à une situation particulière où un enfant retient un bateau à l’aide d’un corde en enroulant cette dernière autour d’un tronc d’arbre. Le rapport des forces de traction F/F1 est alors calculé pour différents nombre N de tours de corde autour du tronc.
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