Conception mécanique et résistance des matériaux en Terminale
Conception mécanique et résistance des matériaux, c'est une notion de ingénierie et développement durable du chapitre « Spécialité Innovation Technologique et Éco-Conception (ITEC) », au programme de Terminale. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Conception mécanique et résistance des matériaux : le cours
C'est l'ensemble des techniques pour concevoir des pièces mécaniques qui ne se cassent pas sous les efforts (traction, compression, flexion). On calcule les forces et on choisit les matériaux appropriés pour que la structure soit à la fois solide et légère.
Exemple
Un cadre de vélo doit supporter le poids du cycliste et les chocs de la route sans se plier ni se casser. Les ingénieurs calculent l'épaisseur des tubes en aluminium ou en carbone pour trouver le meilleur compromis entre résistance et légèreté.
À retenir
La contrainte (force divisée par la surface) ne doit jamais dépasser la limite d'élasticité du matériau choisi : $\sigma = \frac{F}{S}$
S'entraîner sur conception mécanique et résistance des matériaux
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
Une poutre en acier de section rectangulaire (largeur b = 40 mm, hauteur h = 60 mm) est soumise à une charge concentrée F = 500 N au centre. La longueur de la poutre est L = 2 m, encastrée aux deux extrémités. Calculez le moment d'inertie I de la section et déterminez si la poutre résiste à la flexion sachant que la contrainte admissible de l'acier est σ_adm = 200 MPa.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
Une entreprise souhaite éco-concevoir un support de smartphone en plastique. Actuellement, le produit pèse 150 g et sa durée de vie est de 3 ans. L'analyse de cycle de vie montre : - Phase de production : 2.5 kg CO2-eq - Phase d'utilisation : 0.3 kg CO2-eq - Phase de fin de vie (incinération) : 0.8 kg CO2-eq Proposez deux améliorations d'éco-conception et calculez la réduction d'impact potentielle pour chacune. Justifiez vos choix.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Spécialité Innovation Technologique et Éco-Conception (ITEC) (Ingénierie et Développement Durable Terminale).