L’utilisation des poulies comme démultiplicateur de force
Lorsque nous désirons soulever un objet, il faut exercer une force vers le haut équivalente à celle de la gravité de la Terre. Grâce aux poulies, palans et autres systèmes, nous pouvons soulever d’importantes charges en réduisant notre effort physique. Explications
Le principe de la force de gravité
Comme nous l’avons vu dans l’introduction, pour soulever un objet, nous devons exercer une force vers le haut équivalente à celle de la gravité sur cet objet. Prenons un exemple concret.
Un objet d’un kilo sur Terre subit une force de gravité de 10 N (N étant l’unité de mesure Newton; l’accélération de la pesanteur sur Terre est d’approximativement 10 N par kg à soulever). La force exercée pour soulever cet objet devra donc être supérieure ou égale à 10 N.
Le travail d’une force
Le travail d’une force fait référence à l’énergie déployée par une force lorsque celle-ci provoque un déplacement. L’énergie dépensée dépendra donc de la distance du déplacement ainsi que de la force.
Ce qui donnerait pour une formule mathématique:
Travail (Joules-J)= Distance (Mètres-M) x Force (Newton-N)
Il faudra donc 10 joules de travail pour soulever notre objet de 1 kilo avec une force de 10 Newton sur 1 mètre.
Lorsque nous soulevons un objet avec nos mains, nous exerçons cette force de 10 N vers le haut (10N x 1m = 10J)
Lorsque nous utilisons une poulie ou un palan (utilisation de plusieurs poulies reliées par un cable) pour soulever un objet, nous tirons une corde vers le bas avec une force de 5 Newton sur 2 mètres ! (5N x 2m = 10J)
La force requise est divisée par deux mais la distance est également multipliée par deux ! Le travail reste le même, nous limitons la force nécessaire pour soulever l’objet et nous augmentons les distances sur lesquelles nous pouvons tirer.
En utilisant des palans multiples à 2-3-4-5 poulies, nous réduisons la force nécessaires de 2-3-4-5 ce qui permettra à une personne de soulever des charges plus importantes.
Bien entendu, dans notre société actuelle, nous avons des machines qui utilisent ce principe à notre place. Trouvez la poulie qui correspond à vos besoins sur le site de Vermeire-Belting.