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II- Quelles forces sont exercées sur l'oeuf et comment sa structure résiste t-elle ?

  • Comme nous avons pu le voir, un œuf de gros calibre peut supporter environ 13kg. Sa grande résistance est du à sa forme d’ovoïde, de plus si sa forme est parfaitement symétrique, les forces se compenseront puisque les forces exercées à chaque pôle seront équivalentes et se repartiront sur l’ensemble de la coquille jusqu’à l’équateur, ainsi ses 2 forces se compenseront à ce niveau .

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 • La 1ère  force est celle du poids de l’objet. Elle est dite force de contact, elle s’exerce sur le sommet de l’œuf, du haut vers le bas et part du centre de gravité de l’objet posé dessus. La masse de l’objet ainsi que la constante de la gravitation universelle  permet de calculer l’intensité de la force.

On a alors:

F (objet/œuf) = F (objet/Terre)

Et ainsi:

P = m(objet) x g

      P = poids (en N)

      m = masse (en kg)

      g = intensité de pesanteur (en N.kg-1) = 9,81 N.kg-1

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 • La 2nd force s’agit du poids de l’œuf. Elle s’exerce verticalement tout comme la force de contact, cependant elle part du centre de gravité de l’œuf et va vers le bas. On calcule son intensité de la même façon que précédemment.

On a alors:

F  (Terre/objet)

La masse moyenne d’un œuf est de

environ 60g soit 0,06kg, ainsi:

P = m(oeuf) x g = 0,06 x 9,81 = 0,5886 = 0.59 N

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​ Cette 3ème force s’applique également verticalement mais cette fois-ci elle part du bas. Il parle donc de la force de réaction de support. Le point d’application est le sommet de l’œuf en contact avec le sol. L’œuf étant immobile ses forces se compensent : la force du poids de l’objet et la force du poids de l’œuf étant orientées toutes les deux vers le bas et celle de la réaction de support, étant le seule orientée vers le haut, compense les deux autres forces. Cependant si l’intensité de la force de l’objet augmente, la coquille finira par céder.

On a alors : F (sol/œuf) = F (objet/œuf) + F (Terre/œuf)

Et ainsi : F (sol/oeuf) = m(objet)  x  g + 0.59 N

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• Lorsque la mousse est entière, nous disposons les œufs de façon à utiliser le moins d’œuf possible et que la résistance  soit optimale (voir photo 3). Pour faire cette expérience nous utilisons donc une plaque en bois de 250g scotchée sur un bloc de mousse (60cm x 30cm x 40cm ; voir photo 1), ainsi que 8 bouchons eux aussi scotchés mais sur la plaque en bois afin que la mousse ne prennent pas appui sur le sol (voir photo 2), et 8 autres disposés sous les œufs pour leur permettre d’être stable et de ne pas rouler. Nous mettons donc les 8 œufs en place (voir photo 3) et posons les bouchons scotchés sur la plaque sur la mousse de telle sorte que les œufs s’emboîtent dans les bouchons. Nous constatons à l’issue de cette expérience que les œufs n’ont pas cédés au poids de la personne. Nous recommençons donc cette expérience en coupant la mousse en 2 au niveau de la hauteur. Cette fois-ci les œufs ont cédés au poids

de la personne.

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• On remarque que dans les églises, la forme des arches reprennent les mêmes forces que celles exercées par un objet sur un œuf. C’est-à-dire qu’on retrouve la force de la structure de l'église appuyant sur la voûte de l’arche. Il s’agit d'une force de contact. On a également la force  du poids de l’arche qui  s’appuis au point de symétrie de l’arche et cette force se dissipe sur les pied de

l’arche. La 3ème force  et celle de réaction de support. L’arche étant immobile,

ces trois force se compensent donc comme dans l’œuf.

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Source: 

https://www.oeuf-77.webself.net/ii-resistance-de-la-structure-de-loeuf

https://tpe-s-oeufs.jimdo.com/iii-la-r%C3%A9sistance-de-l-oeuf/b-les-forces-appliqu%C3%A9es/

http://resistance-oeufs.e-monsite.com/pages/la-resistance-de-l-oeuf-1/b-forces-appliques.html

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