La charge axiale désigne l'effort exercé dans une direction verticale ou horizontale. Bien que ce calcul semble simple lorsqu'il s'agit de forces orientées directement vers le haut et le bas, ou d'un côté à l'autre, il devient plus complexe lorsque le vecteur force pointe dans une direction intermédiaire entre ces deux pôles absolus.
Grâce à la trigonométrie, vous pouvez décomposer cette force oblique afin de déterminer sa composante appliquée dans le sens vertical et sa composante appliquée dans le sens horizontal, alors même qu'elle agit simultanément dans les deux directions.
Ce dont vous aurez besoin
- Une calculatrice scientifique réglée en mode degrés
Instructions
1. Mesurer la distance horizontale
Mesurez la distance horizontale totale parcourue par la charge (par exemple, la distance totale dans le sens horizontal d'un câble soutenant un panneau).
2. Mesurer la distance verticale
Mesurez ensuite la distance verticale totale parcourue par la charge.
3. Calculer la tangente
Divisez la distance mesurée dans le sens vertical par la distance mesurée dans le sens horizontal. Le chiffre obtenu est la tangente de la charge.
4. Déterminer l'angle de la charge
Déterminez l'« arc tangente » (arctangente) de la tangente obtenue à l'étape 3 à l'aide de votre calculatrice scientifique. Appuyez sur la touche « arc tangente » (généralement marquée « tan⁻¹ », « inverse tan » ou « aTan »), puis saisissez la valeur de la tangente. La valeur affichée correspond à l'angle de la charge.
5. Calculer le cosinus
Trouvez le cosinus de la force : appuyez sur la touche « Cos » de la calculatrice et entrez l'angle de la force obtenu à l'étape 4.
6. Calculer le sinus
Trouvez le sinus de la force : appuyez sur la touche « Sin » de la calculatrice et entrez le même angle de force obtenu à l'étape 4.
7. Déterminer la charge axiale verticale
Déterminez la charge axiale dans le sens vertical en multipliant l'intensité de la force (le poids de l'objet ou la force appliquée par la machine concernée) par la valeur du cosinus obtenue à l'étape 5.
8. Déterminer la charge axiale horizontale
Déterminez enfin la charge axiale dans le sens horizontal en multipliant l'intensité de la force par la valeur du sinus obtenue à l'étape 6.
Pourquoi cette méthode fonctionne-t-elle ?
Cette procédure repose sur la décomposition d'un vecteur : toute force inclinée peut être considérée comme la combinaison d'une composante verticale et d'une composante horizontale. Le cosinus de l'angle donne la proportion de la force dirigée vers le haut ou vers le bas, tandis que le sinus donne la proportion dirigée latéralement. Cette technique est essentielle en construction, en mécanique et en ingénierie pour vérifier que les câbles, poutres et supports peuvent supporter en toute sécurité les efforts qui leur sont appliqués.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/architecture/1007032217.html