Mécanique 
Pour
transmettre une même puissance on pourra augmenter la force et diminuer la
vitesse
ou vice versa, on utilisera entre-autres des bras de leviers
La
figure ci dessus,représente un levier classique, au point B
il faudra une force moindre F2
mais le déplacement sera plus grand. Par contre au point A
va apparaître une force F1
plus grande
mais avec un déplacement moindre, le travail effectué sera donc
le même en A et en B
La
vitesse du déplacement au point A sera plus petite avec
une force plus importante,
La puissance développée ( vitesse x force ) sera
donc la même dans les deux cas..
Une
autre façon de faire serait, à l'aide d'engrenages, d'augmenter ou diminuer
la vitesse de rotation,
tout en diminuant ou augmentant le couple moteur, comme le montre la partie
droite du dessin ci dessus.
Pour
se protéger d'une masse ( un bloc de pierre ) qui pourrait vous tomber
sur la tête, il suffit de s'entourer d'un matériaux très rigide.
En
cas de chute de cette masse, cette protection, très rigide, va transmettre
instantanément toute la quantité de mouvement de ce bloc de pierre vers le
sol qui,
en fait, est une masse beaucoup plus importante. Il n'y aura pas de différence
de vitesse entre les points (1)
et (2) ces vitesses resteront
pratiquement nulles.
De
même si un canon envoie un boulet B sur une maison fortifiée
F, la quantité de mouvement
du boulet B sera transmise au sol sans faire bouger le mur
( c'est à dire sans changer la vitesse
du mur en question )
Pour
que cette protection soit efficace, il faut bien sûr que les murs de
cette fortification soient
bien fixés au sol, c'est a dire que les murs eu le sol forment un ensemble
très " rigide ", cet
ensemble rigide transmettra instantanément la quantité de mouvement
du boulet vers le sol.
Une force
est ce qui fait varier une impulsion chaque seconde = dp/dt
La force F exercée sur la masse M fait varier
l'impulsion M.v de cette masse
F = dp/dt = d(Mv)/dt = M(dv/dt)
Si, sur un
ressort, on fait varier une force F, les extrémités de ce
dernier vont acquérir
une différence de vitesse d'une extrémité à l'autre. ( vont se rapprocher
ou s'éloigner les
unes des autres ) Cette vitesse momentannée est proportionnelle à la variation
de la force
et inversément proportionnelle à la rigidité du ressort k
suivant la formule :
v = - 1/k.(dF/dt) avec F = dp/dt = M(dv/dt) on aura v = - (M/k).(d²v/dt²)
La solution
de cette équation différentielle est donc v
= sinωt
avec ω
= (k/M)¹/² =
2
π ν
La période sera donc de 1/2 π (M/k)¹/²
( k = constante de rigidité du ressort R
)
dx/dt
= v =
sinωt
d²x/dt² = F/M = a = cosωt
La force sera donc en " avance " sur la vitesse de 90 degrés
Deux masses M1 et M2 reliées par un ressort R vibrent de chaque côté de ce ressort R
Dans
la position A les deux masses
M1
et
M2 ont une vitesse maximum donc une
quantité de
mouvement maximum, le ressort n'exerce aucune force.
Dans
la position B les deux masses
M1
et
M2 ont une vitesse nulle, donc pas
de quantité de mouvement
et le ressort exerce une force maximum. ( traction ou compression )
Ici
( figure A ) nous avons un moteur
qui doit actionner une pompe, ce moteur devrait être " accouplé
"
à la pompe par deux disques d'embrayages (1)
et (2) qui pour le moment ne sont pas en contact.
Le moteur tourne et l'axe de la pompe reste immobile. Les vitesses de rotation
en (1) et en (2 )
sont
donc différentes, il n'y a pas de transmission de force entre le moteur
et la pompe, ( résistance infinie )
La
figure B montre le système
" accouplé ", les deux disques sont en contact, et bien sûr
les vitesses
en (1') et en (2')
seront égales, ( résistance nulle ).
Il
se pourrait
que les deux disques d'embrayages (1)
et (2) "
patinent ", dans ce cas le vitesses de
rotation en (1) et en (2)
seront différentes, dans ce cas il y aura une perte d'énergie
( travail ) dans le système
" d'accouplement " qui va se mettre à chauffer. La rigidité
entre les points (1)
et (2) ne sera pas infinie.
Dans un anneau métallique par exemple,on pourra créer une " tension " positive ou négative suivant le cas.
Si
nous coupons un tel anneau en biais, les deux parties auront tendance à se
rapprocher ( A ) ou bien
à s'éloigner ( B ). Cette tension pourra rester très longtemps
dans un materiaux rigide mais élastique,
il
y aura donc une force interne, sans mouvement. On utilise ce genre d'anneau
dans l'industrie sous le
nom de " Circlips ". Un simple ressort pris dans un mécanisme est
souvent soumis à une tension ( force )
interne sans qu'il y ait un mouvement.
Il existe deux types d'anneaux avec une tension interne, de compression et de traction.
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