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Angle de basculement

Un objet à base de 0,4 m dont le centre de gravité est à 0,8 m de hauteur bascule à 14,0362434679°. Saisissez la largeur de base et la hauteur du centre de gravité pour savoir jusqu'où il peut pencher sans tomber. Gratuit dans votre navigateur.

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Si vous saisissez
Largeur de la base
0,4
Hauteur du centre de gravité
0,8
Vous obtenez
Demi-base
0,2
Tan thêta
0,25
Angle (rad)
0,2449786631
Angle (degrés)
14,0362434679

Ce calculateur d'angle de basculement détermine l'inclinaison critique à laquelle un corps rigide bascule sur un bord de sa base. Vous saisissez la largeur totale de la base et la hauteur du centre de gravité au-dessus de la base ; le moteur suppose que le CG se trouve au-dessus du centre géométrique et renvoie l'angle où la verticale passant par le CG quitte pour la première fois l'appui. La forme fermée est θ égal à arctan de la demi-largeur de base divisée par la hauteur du CG, avec tan(θ) fourni pour vérifier des croquis de corps libre. Une hauteur de CG nulle est rejetée car cette géométrie n'est pas définie et diviserait par zéro. Le chemin est de l'arithmétique purement déterministe : pas de réseau, pas d'échantillonnage, pas de raccourcis liés à la date.

Ce que signifie la stabilité au basculement et ce que contient la réponse

En statique élémentaire des corps rigides, un objet reposant sur une base plane reste stable tant que la verticale passant par son centre de gravité intersecte le polygone d'appui de la base. Lorsque le corps est incliné autour d'un bord de la base, cette verticale se déplace vers l'axe de pivot. À l'angle critique de basculement, la verticale passe exactement par le bord ; toute inclinaison supplémentaire place la ligne d'action du poids hors de la base, de sorte que le moment de rappel s'inverse et l'objet bascule.

Des bases plus larges et des hauteurs de CG plus faibles augmentent l'angle de basculement et améliorent la résistance statique au basculement ; un objet haut et étroit bascule sous un petit angle. Une largeur de base nulle est acceptée et produit un angle de basculement nul : une base en arête de couteau n'offre aucun moment de rappel sous inclinaison.

Où les contrôles d'angle de basculement s'insèrent en étude, conception et logiciel

Les étudiants rencontrent la stabilité au basculement lorsqu'un manuel oppose une voiture de sport basse à un fourgon haut, lorsqu'un laboratoire demande l'angle de la table inclinable auquel un bloc bascule d'abord sur un bord, ou lorsqu'un problème de concours donne largeur de base et hauteur du CG et demande l'angle critique sans calcul. Les enseignants peuvent pré-générer des clés de réponse pour des largeurs et hauteurs modestes sans se fier à des calculateurs opaques qui changent silencieusement d'unités ou confondent demi-largeur et largeur totale.

Les développeurs appellent le même contrat depuis des scripts pour semer des vecteurs de test déterministes pour des démos de stabilité simples, normaliser une géométrie d'emballage saisie par l'utilisateur avant un diagramme de corps libre, ou satisfaire des énoncés de défis de programmation qui exigent l'angle de basculement plutôt qu'un croquis approximatif.

Les contrôles de conception de premier ordre utilisent θ égal à arctan de la demi-largeur sur la hauteur du CG lorsque seuls l'empreinte de base et la hauteur estimée du centre de masse sont connus avant des modèles de contact multi-corps ou de charge sismique.

Devoirs et tables inclinables de laboratoire

Calculez l'angle critique de basculement à partir de la largeur de base et de la hauteur du CG avant de noter des feuilles ou de comparer à des mesures de table inclinable.

Emballage et contrôles de conception de premier ordre

Estimez jusqu'où une boîte haute ou un appareil peut pencher avant de basculer à partir de la largeur d'empreinte et de la hauteur estimée du centre de masse.

Combien coûte le calculateur d'angle de basculement ?

Il est gratuit dans votre navigateur sur cette page.

Ce modèle inclut-il le frottement, l'accélération ou des bases multi-bords ?

Non. Il modélise le basculement quasi-statique idéal d'un corps rigide autour d'un bord de base avec le CG au-dessus du centre géométrique. Charges dynamiques, cônes de frottement et polygones d'appui arbitraires sont hors périmètre ; utilisez un modèle complet de statique ou multi-corps lorsque cela compte.

Comment calculer l'angle de basculement ?

Divisez la moitié de la largeur de base par la hauteur du centre de gravité, puis prenez l'arc tangente. Une base de 0,4 m avec un centre de gravité à 0,8 m bascule à 14,0362434679°.

Pourquoi une base plus large et un centre de gravité plus bas aident-ils ?

Ils augmentent l'angle de basculement. La verticale passant par le centre de gravité doit pencher davantage pour dépasser le bord de la base ; un objet haut et étroit bascule sous un faible angle.

Que se passe-t-il si la hauteur du centre de gravité vaut zéro ?

La valeur est refusée. Avec une hauteur nulle, la géométrie n'est pas définie et le calcul diviserait par zéro : indiquez la hauteur réelle du centre de gravité au-dessus de la base.

Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/tipping-stability

Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/tipping-stability \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"base_width":0.4,"cg_height":0.8}'
{
  "base_width": 0.4,
  "cg_height": 0.8
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.tipping_stability",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.

par requête$0.002

Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.

HTTPCodeSignification
401unauthorizedClé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization.
402insufficient_balanceSolde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche.
404unknown_typeType de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête.
429rate_limitedTrop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez.

Ce que signifie la stabilité au basculement et ce que contient la réponse

Pour une base rectangulaire ou symétrique de largeur totale base_width avec le CG au-dessus du milieu à la hauteur cg_height, la géométrie élémentaire donne tan de l'angle de basculement égal à half_base sur cg_height, donc θ est l'arctan de ce rapport. Ce calculateur renvoie les entrées normalisées base_width et cg_height, le half_base utilisé dans la formule, tan_theta, l'angle de basculement en radians et en degrés, la précision d'arrondi, l'étiquette de méthode tipping_angle_from_base_and_cg, un court rappel de formule et une note d'unité : l'angle est adimensionnel en longueurs car le rapport les annule. Il n'y a ni modèle de contact multi-corps, ni cône de frottement, ni intégration numérique de la dynamique des corps rigides : le moteur évalue la forme fermée dans la plage numérique supportée ou rejette l'entrée avec invalid_input. Les cas rejetés incluent une largeur ou une hauteur manquante, des valeurs non finies, des magnitudes au-delà des plafonds documentés, une largeur de base négative et toute hauteur de CG nulle ou non positive, car la formule de basculement divise par la hauteur du CG.

Comment largeur et hauteur sont lues et comment l'angle reste reproductible

La largeur de base doit être finie et non négative. Des signes plus optionnels en tête et la notation scientifique sur des chaînes numériques sont acceptés lorsqu'ils s'interprètent comme des décimaux finis ; les espaces intégrés et les jetons non numériques sont rejetés. Le champ préféré pour la portée totale de la base est base_width, avec les alias width, w, base et B, afin que tableurs, chaînes de requête et formulaires typés réutilisent le même contrat. Le champ préféré pour la hauteur du centre de gravité est cg_height, avec les alias height, h, cog_height, center_of_gravity_height, centre_of_gravity_height et H. La hauteur du CG doit être finie et strictement positive : une valeur nulle ou quasi nulle échoue avec invalid_input et un message qui nomme le champ et explique que l'angle de basculement n'est pas défini lorsque la hauteur est nulle, afin qu'une cellule erronée ne devienne pas un résultat absurde silencieux. Un champ optionnel precision, avec les alias decimals et dp, choisit le nombre de décimales à exposer pour les sorties numériques, par défaut dix et plafonné à quinze pour stabiliser les goldens JSON. Associez l'exécution gratuite dans le navigateur de cette page à l'API tarifée lorsque vous avez besoin du même résultat mathématique dans un pipeline automatisé sans réimplémenter vous-même la formule de basculement.

Où les contrôles d'angle de basculement s'insèrent en étude, conception et logiciel

Les outils produit et éducation utilisent l'endpoint lorsqu'un apprenant saisit largeur et hauteur et que l'interface doit afficher degrés, radians et tan de theta pour la discussion en classe. Sur cette page le travail s'exécute entièrement dans votre navigateur ; via l'API chaque requête réussie coûte $0.002, la validation échouée n'est pas facturée et rien n'est stocké après la réponse. Ce partage — exploration interactive gratuite et API identique tarifée — correspond au reste du catalogue KIT tier-A et vous permet de passer d'une démo de cours à un pipeline automatisé sans changer le résultat mathématique. Associez-le à des aides de plan incliné ou de frottement lorsque vous avez besoin de statique liée, et à d'autres endpoints mathématiques pour construire un petit laboratoire de calculateurs de physique gratuits et déterministes.

Fixtures de test déterministes

Générez des valeurs reproductibles de angle_deg, angle_rad et tan_theta pour tests unitaires, démos de stabilité et assertions CI sur la géométrie de basculement.

Quelle formule est utilisée pour l'angle de basculement ?

Pour un CG au-dessus du centre d'une base de largeur totale base_width et de hauteur cg_height : tan(θ) = (base_width/2)/cg_height, donc θ = arctan((base_width/2)/cg_height). La réponse rapporte tan_theta, angle_rad et angle_deg.

Que se passe-t-il si la hauteur du centre de gravité est nulle ?

L'entrée est rejetée avec invalid_input. Une hauteur de CG nulle rend la géométrie de basculement indéfinie et diviserait par zéro dans tan(θ) = (base_width/2)/cg_height, de sorte que la tâche échoue au lieu de renvoyer un résultat absurde.

Une base plus large ou un CG plus bas améliore-t-il la résistance au basculement ?

Oui. Augmenter base_width ou diminuer cg_height augmente l'angle critique de basculement θ, de sorte qu'une plus grande inclinaison est requise avant que la verticale par le CG quitte la base.

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