Nous expliquons ce qu'est un levier, les forces qu'il utilise et les variables à considérer. Aussi, les types de leviers et des exemples.
Qu'est-ce qu'un levier ?
Un levier est une machine simple, c'est-à-dire un dispositif capable de modifier ou de générer un Obliger et transmettre déplacement. Il est composé d'une barre rigide d'un matériau moyennement résistant, qui tourne librement sur un point d'appui appelé pivot.
Un levier peut être utilisé pour maximiser la force mécanique appliquée à un objet, augmenter sa vitesse ou la distance qu'il parcourt, en appliquant une force proportionnellement moindre.
Selon la proximité ou la distance du point d'appui par rapport au corps à déplacer, plus ou moins de force appliquée sera nécessaire et un effet plus ou moins grand sera obtenu.
Trois forces agissent simultanément sur un levier :
- Pouvoir (P). C'est la force volontairement appliquée à l'extrémité du levier, afin de générer une réaction. Il peut être exécuté manuellement ou au moyen d'un poids, voire des moteurs électriques ou à vapeur.
- Endurance (R). C'est la force à vaincre par la puissance, c'est-à-dire le poids exercé sur le levier par le corps que l'on veut déplacer et qui sera équivalent, par la Loi d'action et de réaction, à celui que le levier exerce sur lui.
- Force de soutien. C'est la force exercée par le point d'appui sur le levier, égale et opposée aux deux précédentes, puisque la barre est maintenue sans bouger sur le point d'appui.
À son tour, il y a deux autres variables à considérer dans le cas :
- Bras de puissance (Bp). C'est la distance entre le point d'appui et le point d'application du pouvoir.
- Bras de résistance (Br). C'est la distance entre le point d'appui et la charge ou le corps à mobiliser.
Tout ce qui précède est lié par la formule suivante :
Pxpb = R x Br, la puissance par bras est égale à la endurance pour le vôtre.
Le levier Il a été inventé dans le préhistoire, et il existe déjà des documents dans l'antiquité mésopotamienne de son utilisation pour les puits d'irrigation. La première mention écrite d'un levier vient de Pappus d'Alexandrie dans sonRecueil mathématique , où apparaît la citation si célèbre du grec Archimède : "Donnez-moi un levier et je ferai bouger le monde."
Types de levier
Il existe trois types de levier, selon la position relative du point de résistance, celui de Puissance et le pivot. Chacun a des caractéristiques différentes et aura un effet relativement différent.
- Levier du premier degré. Le point d'appui se situe entre la puissance et la résistance, ce qui fait que la puissance appliquée peut être bien inférieure à la résistance à surmonter, c'est-à-dire qu'elle maximise la puissance. Cependant, la vitesse transmise et la distance parcourue par le corps sont sacrifiées.
- Levier du deuxième degré. La résistance est entre la puissance et le point d'appui, donc la puissance sera toujours inférieure à la résistance, même si elle n'atteint pas une plus grande déplacement ni la distance parcourue (mais en économisant énergie est extrêmement utile).
- Levier du troisième degré. La puissance exercée se situe entre le point d'appui, à un extrême, et la résistance, à l'autre. La force appliquée est supérieure à celle résultante, mais il est possible d'augmenter la vitesse transmise ou la distance parcourue par le corps.
Exemples de leviers
Quelques exemples quotidiens de bascule peuvent être :
- Première année. La bascule, les ciseaux, les pinces, les pinces, les catapultes.
- Deuxième année. La brouette, le casse-noix, un bateau à rames, une civière d'allaitement, une machine de levage.
- Troisième année. Une canne à pêche, une dégrafeuse, une pince à sourcils ou l'articulation temporo-mandibulaire du corps humain.