Archimède a dit : « Si vous me donnez un levier assez long et une place pour me tenir debout, je peux faire bouger le monde ». Un levier est une barre qui pivote autour d’un point fixe, appelé « pivot », pour obtenir un avantage mécanique, également connu sous le nom de « levier ». Cela signifie que le levier peut réduire la force nécessaire pour soulever une charge du côté opposé du pivot. Par exemple, pousser vers le bas avec une force de 22,7 kilogrammes d’un côté d’un levier de 2 verges de long peut soulever une charge pesant 45,4 kilogrammes, si le côté du levier de l’autre côté du pivot mesure 1 verge de long.
Dessinez un diagramme d’un levier avec le point d’appui en dessous. Vous pouvez représenter le pivot à l’aide d’un triangle dont la pointe supérieure touche la face inférieure du levier. Tirer la charge sur l’extrémité la plus courte du levier, à une distance X du point d’appui du point de contact du pivot avec le levier. Indiquez la distance entre le point d’appui et le point d’entrée de la force sur l’extrémité la plus longue du levier à l’aide de la lettre Y. Utilisez W pour représenter le poids de la charge. Supposons en outre que vous sachiez que vous pouvez appuyer sur le levier avec une force ne dépassant pas Z livres de force.
Mesurez la longueur de votre levier, en assignant X et Y aux deux extrémités du levier, comme à l’étape 1. Dénotez sa longueur par la lettre L. So X+Y = L.
Déterminer le rapport entre la force de sortie requise et la force d’entrée. C’est juste W/Z. Vous aurez besoin de ce levier pour soulever la charge W.
Déterminer le rapport entre le bras de levier d’entrée Y et le bras de levier de sortie X nécessaire pour obtenir l’avantage mécanique Z/W. Par conséquent, Y/X = W/Z.
Déterminez X et Y en fonction de la longueur totale, L, du levier. Combiner Y/X = W/Z et X+Y = L donne Y = (W/Z)(L-Y), ou Y=WL/(Z+W). Par conséquent, X=ZL/(Z+W).
Pour en revenir à l’exemple mentionné dans l’introduction, Y = WL/(Z+W) =100×3/(150) = 2 verges. X = ZL/(Z+W) = 50×3/(150) = 1 yard. Le point d’appui devait donc être placé de telle sorte que Y ait au moins 2 verges de long pour obtenir l’effet de levier minimum requis de 2 pour 1.
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