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Enseigne suspendue : équilibrez les câbles

Un jeu de simulation éducatif. Prédisez la tension des câbles qui tiennent une enseigne de magasin, puis laissez la grue leur transférer son poids et voyez s’ils tiennent ou cassent.

Équilibre des forcesTension

ENSEIGNE DE MAGASIN

Un câble

Prêt
Activez JavaScript pour suspendre l’enseigne. Les instructions et l’exemple résolu restent lisibles.
Tension TPoids WCharge de ruptureCâbles
Forces sur l’anneauΣF = 0

Temps

0.00 s

t

Charge sur les câbles

0 N

W = m·g

Tension T₁

— N

T₁

Tension T₂

— N

T₂

Force résultante sur l’anneau

0.00 N

ΣF = T₁ + T₂ + W

Prédisez avant de suspendre

Saisissez votre réponse pour préparer les câbles. Suspendre reste désactivé tant qu’il n’y a pas de réponse.

Prédisez les câbles avant de suspendre l’enseigne.

Score de la mission—

Une bonne réponse rapporte 100 points : un câble qui tient avec au plus 2 % de marge, ou un angle au plus 2 % plus raide que la limite. Réussir dès le premier parcours ajoute 50. Un parcours compte dès qu’il commence.

✓ Bonne réponse① Du premier coup

Comment jouer à Enseigne suspendue

  1. Choisissez une enseigne et lisez sur sa carte sa masse et les angles des câbles.
  2. Dessinez les forces sur l’anneau : le poids vers le bas et chaque tension le long de son câble. Leur somme doit être nulle.
  3. Saisissez la tension ou l’angle et appuyez sur Suspendre. La grue transfère le poids aux câbles en 2 s.
  4. Observez le triangle des forces : il se ferme quand les forces s’équilibrent. Un câble trop faible casse.

Quand un objet est-il en équilibre ?

Un objet reste au repos quand les forces qui s’exercent sur lui s’annulent : ΣF = 0. En décomposant chaque force en une composante horizontale et une verticale, les deux sommes doivent être nulles. Pour une enseigne suspendue à deux câbles faisant des angles θ₁ et θ₂ avec l’horizontale, les composantes horizontales s’annulent, T₁·cos θ₁ = T₂·cos θ₂, et les verticales portent le poids, T₁·sin θ₁ + T₂·sin θ₂ = W. Mises bout à bout, les trois forces forment un triangle fermé. Plus un câble est plat, plus sa composante verticale est petite : il doit tirer bien plus fort pour aider à porter le même poids. C’est pourquoi les cordes à linge et les lignes électriques ne sont jamais parfaitement tendues.

Un modèle conçu pour apprendre

Les câbles sont légers, rectilignes et inextensibles, et se rejoignent en un seul anneau : les forces sont concourantes. La grue descend l’enseigne lentement, si bien qu’elle est en équilibre à chaque instant et que les tensions augmentent avec la charge. Un câble casse exactement quand sa tension atteint sa charge de rupture ; une charge de rupture à moins de 0,05 % de la tension compte comme suffisante, pour qu’une réponse arrondie ne le casse pas. Se joue en temps réel.

Changer de langue conserve votre enseigne, votre réponse, vos essais et le parcours.