Comment fonctionne le levier composé
Un levier composé est un système qui se compose de deux ou plusieurs leviers simples travaillant ensemble pour transmettre la force et le mouvement. Dans un levier composé, la force de sortie ou le mouvement d'un levier devient la force d'entrée ou le mouvement pour le levier suivant. Cet arrangement permet au levier composé d'obtenir un plus grand avantage mécanique ou d'amplifier la force appliquée, ce qui facilite la déplacement de charges lourdes ou effectuer des tâches qui nécessitent une force significative.
Voici une explication étape par étape sur le fonctionnement d'un levier composé:
- L'utilisateur applique un effort (force d'entrée) sur le premier levier du système.
- Le premier levier amplifie la force d'entrée en fonction de son avantage mécanique, qui est déterminé par le rapport des longueurs de son bras d'effort et de son bras de charge.
- La force amplifiée du premier levier est ensuite appliquée comme force d'entrée au deuxième levier.
- Le deuxième levier amplifie davantage la force en fonction de son avantage mécanique.
- S'il y a des leviers supplémentaires dans le système, la force est transmise et amplifiée par le biais de chacune, après le même processus.
- Le levier final du système applique la force de sortie (ou la charge) au point souhaité, ce qui facilite le déplacement ou la manipulation de la charge.
Les leviers composés sont souvent utilisés dans des applications où un grand avantage mécanique est nécessaire, comme dans les machines lourdes, les outils à main et les systèmes de levage. En combinant plusieurs leviers simples, un levier composé peut obtenir un avantage mécanique plus élevé qu'un seul levier, ce qui le rend plus efficace pour effectuer des tâches qui nécessitent une force significative.
Quel est le calcul d'un levier composé?
Pour déterminer la force de sortie, vous devez calculer l'avantage mécanique total (MA) du système de levier composé, puis le multiplier par la force d'entrée (effort). L'avantage mécanique total est obtenu en multipliant les avantages mécaniques de chaque levier individuel dans le système.
Diagramme d'un levier composé
Voici la formule générale pour calculer l'avantage mécanique (MA) d'un seul levier:
MA = distance entre l'effort et le point d'appui (DE) / distance entre la charge et le point d'appui (DL)
Pour un système de levier composé avec deux leviers, vous calculez l'avantage mécanique de chaque levier, puis multipliez les deux valeurs:
Total mA = mA de levier 1 × mA de levier 2
Si le système de levier composé a plus de deux leviers, vous pouvez étendre cette méthode en multipliant les avantages mécaniques de tous les leviers individuels:
Total mA = mA de levier 1 × mA de levier 2 × ... × mA de levier n
Enfin, pour calculer la force de sortie (F_out) du système de levier composé, multipliez l'avantage mécanique total par la force d'entrée (F_IN):
F_out = total ma × f_in
Veuillez noter que ce calcul ne suppose aucune perte d'énergie due à la friction ou à d'autres inefficacités dans le système. Dans les applications du monde réel, vous devrez peut-être tenir compte de ces facteurs pour obtenir des résultats précis.
Calculatrice de levier composé
Levier 1
Levier 2
Force d'entrée
Résultats
Exemple de levier composé
Une presse est un type de mécanisme de levier composé. Ils sont utilisés dans la plupart des usines Fabricaion et Mecahine. Ce type de mécanismes est utilisé car la force d'entrée est généralement appliquée par un humain avec des capacités de force limitée, cependant, la force requise pour perforer un trou à travers une feuille d'acier est plus grande Amplifiez la force d'entrée humaine pour créer une force de sortie de 10 fois plus, ou suffisamment pour perfper une plaque d'acier.
