Axe de rotation et bras de levier
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- Connaitre la définition de l'axe de rotation d'un solide.
- Connaitre la définition du bras de levier d’une force.
- Connaitre les effets d’un bras de levier.
- Un solide est en rotation autour d’un
axe Δ sous
l’action d’une force
.
- Le bras de levier est la distance d entre la droite d’action (direction) de la force et l’axe de rotation Δ. Cette distance est toujours exprimée en mètre (m).
- L’augmentation du bras de levier permet d’amplifier une force pour soulever ou déplacer un objet.
Les forces
Il existe de nombreux mécanismes ou outils sur lesquels on exerce une force pour mettre un solide en rotation autour d’un axe.
| Lorsqu’on utilise une clé plate, on exerce une force qui met la clé en rotation autour de l’axe de l’écrou. |
 Clé plate |
|
Lorsqu’on utilise un pied de biche,
on exerce une force qui met l’outil en
rotation autour d’un axe. Cet axe de rotation est perpendiculaire à l’outil et passe par le point d’appui. |
 Pied de biche |
| Lorsqu’on ouvre une porte, on exerce une force qui met la porte en mouvement autour d’un axe qui passe par les gonds de la porte. |
 Ouverture d’une porte |
Le bras de levier d'une force s'exprime en mètre (m).
 Clé plate |
 Ouverture d’une porte |
 Pied de biche |
On souhaite savoir comment varie la force lorsqu’on augmente le bras de levier.
On utilise une clé à molette pour
dévisser un écrou.
L’axe de rotation Δ passe par le centre de
l’écrou et est perpendiculaire à
l’écran.
Avec un bras de levier de 15 cm, on applique une force de 100 N sur le manche.
Pour obtenir le même effet mais avec un bras de levier de 30 cm, la force à appliquer n’est plus que de 50 N.
L’augmentation du bras de levier permet d’amplifier une force pour soulever ou déplacer un objet.
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