Etude expérimentale :

Un solide de poids S négligeable est soumis à l’action simultanée de deux fils tendus liés à des dynamomètres. L’expérience montre que lorsque le solide est en équilibre les deux forces  et  exercer par les fils tendus ont nécessairement.

• Un même support
• Des sens opposés
• Une même intensité : .

Condition d’équilibre :

Lorsqu’un solide soumis à des force  et  est en équilibre, nécessairement :

• La somme vectorielle des deux forces nulles :  
• Les force F ₁ et F ₂ ont même support.

Remarque : la première condition est nécessaire à l’immobilité du centre d’inertie G.

La seconde condition est nécessaire à l’absence de rotation propre. Ces conditions sont nécessaires mais ne sont pas suffisantes pour que le solide soit en équilibre, soumis à deux forces d’inertie G animé d’un mouvement rectiligne uniforme et aussi un mouvement propre et rotation autour de G.

Solide sur un plan incliné (sous frottement).

Sur le plan horizontal

R est appelé réaction du plan sur le plan

Lorsqu’il n’y a pas de frottement et qu’il y ait mouvement ou non  reste perpendiculaire au plan.

Inclinons légèrement le plan:

en inclinant le plan se ne met à glisser   restant perpendiculaire au plan  et   ne se compense pas.

Avec frottement

Le solide reste en équilibre tant que l’angle d’inclinaisons α du plan par rapport à l’horizontale est inférieur à une certaine valeur limitée α₀ pour α ≤ α₀ le solide étant en équilibre nous avons

 et  ont le même support verticale, la force  n’est plus au plan (sauf si α= 0) on dit qu’il y a frottement. Ce sont les forces de frottement exercées par le plan sur le solide qui s’opposent au glissement de celui-ci.

Force non parallèle :

• Sont coplanaires
• Ont des droites d’actions concourantes.

Condition d’équilibre : lorsqu’un solide soumis à trois forces ,  et  est en équilibre si :

• La somme vectorielle des trois forces est nulle 
• Les rapports des trois forces sont concourantes

Remarque :

• La première condition est nécessaire à l’immobilité du centre d’inertie G ;
• La seconde condition est nécessaire à l’absence de rotation si l’un des conditions n’est pas en équilibre.

Ces conditions sont nécessaires mais non suffisant. En effet lorsqu’elles sont réalisées, un solide peut avoir son centre d’inertie G animé d’un mouvement rectiligne uniforme. Un mouvement propre de rotation autour de G.