Poulies utilisées dans la construction

Une poulie est un ensemble de roues et de corde qui vous permet de déplacer des objets lourds avec un minimum d’effort. Les poulies sont l’une des premières inventions de l’humanité et sont des pièces importantes des machines que nous utilisons tous les jours. Sur les chantiers de construction, les grues utilisent des poulies complexes appelées systèmes à blocs et palanches pour soulever des charges extrêmement lourdes sur de longues distances au-dessus du sol, tandis que les ascenseurs utilisent des poulies pour soulever des personnes sur de nombreux étages dans des bâtiments de grande hauteur.

Contexte

La force est l’effort utilisé pour déplacer quelque chose ou pour empêcher quelque chose de bouger. Une poulie nous permet de changer la direction de la force tout en multipliant la force appliquée à la charge. Il peut aussi tout simplement faciliter la mécanique de levage d’une charge. Par exemple, imaginez un seau d’un gallon dans un puits. Parce qu’un gallon d’eau pèse huit livres, il faut huit livres de force pour soulever ce seau. En utilisant une simple poulie à une roue, une personne peut tirer sur la corde au lieu de tirer vers le haut, ce que beaucoup de gens trouvent plus facile en raison de l’augmentation de l’effet de levier. Cette poulie n’amplifie pas la force.

Fonction

L’utilisation la plus importante des poulies est d’amplifier la force, ce qui permet de soulever des charges plus lourdes avec moins de force qu’autrement. Le compromis est que la distance que le câble doit parcourir est augmentée proportionnellement. Une poulie complexe qui utilise plus d’une roue amplifie la force de traction de l’élévateur, mais la personne doit tirer plus loin. Dans l’exemple du puits, une poulie à deux roues permettra à l’élévateur de soulever un seau de deux gallons avec la même quantité d’énergie qu’une poulie à une roue a besoin pour soulever un gallon simple. La corde, cependant, doit voyager deux fois plus loin.

Types

Les poulies sont tout autour de nous. Des poulies simples sont utilisées dans les ascenseurs, les escaliers mécaniques et certaines grues de chantier. Ces poulies simples n’ont besoin que de changer la direction dans laquelle la force est appliquée. Lorsque des objets lourds doivent être soulevés ou déplacés, des poulies complexes sont utilisées pour amplifier la puissance de levage. Ces poulies complexes sont généralement appelées « block and tackle ». Les poulies ne servent pas seulement à soulever des objets. Ils peuvent être utiles lorsqu’il faut beaucoup de force pour arracher quelque chose, comme une souche d’arbre, du sol.

Poulies simples

Les ascenseurs utilisent des poulies simples pour soulever des personnes et les grues sur les chantiers de construction utilisent des poulies pour soulever des charges lourdes telles que des poutres d’acier pour construire des bâtiments. Dans un ascenseur, une seule poulie est utilisée. A une extrémité du câble se trouve la cabine de l’ascenseur, à l’autre extrémité un contrepoids lourd égal à la charge la plus lourde que l’ascenseur peut transporter. Les freins utilisent la friction pour ralentir l’ascenseur lorsque le poids de la cabine est inférieur au contrepoids.

Poulies complexes

Certains types de grues, appelées grues à tour, utilisent un mécanisme de blocage et d’empilage pour soulever des objets haut dans les airs pendant la construction de gratte-ciel. Block et tackle utilise plusieurs poulies reliées entre elles en lignes parallèles, l’une au-dessus de l’autre. Un câble solide est enroulé entre les deux lignes de poulies à partir du moteur, fournit la puissance pour faire le levage et, après enfilage à travers les systèmes de poulies, est attaché au support qui maintient l’axe de la ligne supérieure. Tandis que la ligne supérieure des poulies est attachée au bras de la grue, la charge est attachée à l’axe de l’ensemble inférieur. Lorsque le moteur enroule le câble, l’essieu inférieur est tiré vers l’essieu supérieur, ce qui soulève la charge. La force est augmentée du nombre de poulies dans les deux systèmes.

Ressources intéressantes : 1.