Le moment de force

Nous présentons la notion de moment de force sur base de la loi des leviers appliquée à une tige rigide tournant autour d'un axe de rotation. La loi des leviers révèle que l'effet d'une force appliquée à un objet tournant autour d'un axe dépend non seulement de cette force mais aussi de la distance entre le point d'application de cette force et l'axe de rotation. Plus précisément l'effet d'une force dépend du produit de la force et de cette distance. Ce produit apparaît donc comme une grandeur physique à part entière puisqu'il détermine l'effet d'une force sur un objet tournant autour d'un axe, c'est ce que l'on appelle un "moment de force".

Nous généralisons ensuite la notion de moment de force en considérant une force appliquée d'orientation quelconque. Une simple analyse de l'effet de cette force montre que seule la composante de force perpendiculaire au levier joue un rôle. Le produit vectoriel apparaît de cette façon comme l'outil mathématique naturel pour la représentation mathématique du moment de force. Nous en profitons pour faire un rappel de la notion de produit vectoriel. Nous démontrons également que lorsque plusieurs forces sont appliquées à un objet tournant autour d'un axe, le moment de force résultant est donné par la sommes des moments de force de chacune des forces considérées isolément.