Le couple peut être simplement défini comme la tendance d'une force à créer une rotation. Cherchons et découvrons plus.
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Le couple est également appelé effet de rotation, moment de force ou moment. Il fait référence à l'équivalent rotationnel de la force linéaire. Ce concept est venu avec les études d'Archimède sur l'utilisation des leviers . Tout comme une force linéaire est une traction ou une poussée, un couple peut être considéré comme le produit de l'amplitude de la force et de la distance perpendiculaire de la ligne d'action d'une force à l'axe de rotation. Le couple est représenté par le symbole Ƭ (la lettre grecque minuscule tau). Lorsque le couple est appelé moment, il est généralement désigné par M.
Ƭ = rx F
L = rxp
En 3D, le couple est un pseudovecteur; pour les particules ponctuelles, il est donné par le produit croisé du vecteur position et du vecteur force. L'amplitude du couple d'un corps rigide dépend de trois grandeurs: la force appliquée, le vecteur du bras de levier qui relie l'origine au point d'application de la force et l'angle entre la force et les vecteurs du bras de levier. En symboles:
Ƭ = rx F
Ƭ = ‖r‖ ‖F‖ sin θ où,
Ƭ est le vecteur de couple et Ƭ est l'amplitude du couple.
r est le vecteur de position (un vecteur de l'origine du système de coordonnées défini au point où la force est appliquée)
F est le vecteur de force
X désigne le produit croisé, qui produit un vecteur perpendiculaire à la fois à r et à F suivant la règle de droite, θ est l'angle entre le vecteur bras de levier et le vecteur force.
L'unité SI pour le couple est le Nm
Une force appliquée à angle droit à un levier multipliée par sa distance du point d'appui du levier est son couple. Une force de trois newtons appliquée à 2 mètres du point d'appui, par exemple, exerce le même couple qu'une force d'un newton appliquée à 6 mètres du point d'appui. La direction du couple est déterminée en utilisant la règle de la poignée droite: si les doigts de la main droite sont recourbés de la direction du bras de levier à la direction de la force, le pouce pointe dans la direction du couple.
En général, on peut dire que le couple sur une particule ponctuelle est le produit croisé . Ƭ = rx F où,
r est le vecteur de position de la particule par rapport au point d'appui, et F est la force qui agit sur la particule.
