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Quelques notions de physique qui prêtent parfois à confusion.La force, l’énergie et la puissanceUne force * un déplacement, c’est une énergie, et c’est totalement indépendant du temps. Une force s’exprime en Newton, ou en decaNewton, proche des anciens kilogramme-force (kgf) Donc un decaNewton correspond (à peu-près) à la force pour soulever une masse d’un kilogramme, sur Terre. 1 force de 1N * un déplacement d’un mètre, ça consomme une énergie d’un Joule. La puissance est la capacité à produire ou consommer de l’énergie en un temps donné. Elle s’exprime en Watt, et correspond à l‘énergie (Joules) divisée par le temps (secondes) Donc pousser (vers le haut) une masse de 1 kilogramme (soit une force de 10N) sur 1 mètre va nécessiter 10 Joules.
En ce qui concerne un réducteur, son couple s’exprime en Newton.mètre, et c’est bien le couple qui change entre l’entrée et la sortie, la puissance est pratiquement constante (cependant il y a une petite chute due au rendement , environ 1–3%). La puissance d’un moteur (retenez bien celle-là, c’est souvent utilisé) est égale à : Les Wh sont une énergie, puisque c’est une puissance pendant un temps donc 1 W.h = 1J/sec * 3600 sec = 3600 Joules, donc 1 Joule est égal à 0.000278 W.h . En apesanteur, on a besoin d‘aucune énergie pour déplacer un mobile (de même que pour déplacer un mobile à l’horizontale - si il n’y a pas de frottement). Application pratiquePetite application pratique sur un moteur Pas à pas, le fameux ‘Sélectronic’ 2A, 6.4 cm.daN Si on l’alimente à la vitesse folle de 5000 demi-pas/sec, soit 2500 pas/sec, soit une vitesse de rotation de 2500pas/sec / 200pas/tour = 12.5 tours/sec. Mais à cette vitesse là, le couple en a pris un bon coup, et on va estimer qu’il est d’environ 35% du couple à l’arrêt. Dans ce cas, le couple devient 0.64 x 0.35 = 0.224 m.N et la puissance : 0.224 m.N * 12.5 tours/sec * 2 * pi = 17.6 W. Ce n’est pas beaucoup, et ça explique pourquoi les servomoteurs sont beaucoup plus puissants que les moteurs pas à pas. Mais ca permet quand même de soulever aisément une masse de 10 kg (soit un effort de 100N). Pour soulever sur un mètre, il va falloir 100 Joules donc avec une puissance de 17.6W, soit 17.6J/seconde, il va falloir 100/17.6 = 5.68 secondes Les unitésL’orthographe des unités est souvent particulièrement folklorique, y compris chez les professionnels. Les règles d’écriture doivent donc être rappelées. Une unité issue du nom d’une personne est en majuscule, sinon elle est en minuscules. Il y eu un monsieur : Mais il n’y a jamais eu de monsieur (ni de madame..) :
Un préfixe multiplicateur est en minuscule des plus petits (pico: 10−12) jusqu’a 1000 (kilo), et en majuscule a partir de 1 000 000 (Mega) Voir http://www.bipm.fr/utils/common/pdf/si_brochure_8_fr.pdf paragraphe 3 C’est ainsi que l’on trouve des :
Les unités se mettent au pluriel, mais pas leur symboles: ainsi 120 kilomètres font 120 km . |
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