Un levier est une machine simple constituée d'un objet rigide, tel qu'une tige, une poutre ou une barre, qui pivote sur un point fixe appelé point d'appui. Lorsqu'une force est appliquée au levier, l'objet tourne autour du point d'appui.
Les leviers peuvent être utilisés pour multiplier la force, changer la direction d'une force, ou les deux. La quantité de force qu'un levier peut multiplier dépend de la longueur des bras de levier, qui sont les distances entre le point d'appui et les points où les forces d'entrée et de sortie sont appliquées.
Comment un levier fait-il tourner les roues ?
Dans une voiture, les roues sont tournées par une série de leviers appelés tringleries. Les liaisons sont connectées au volant, qui est le périphérique d'entrée. Lorsque le conducteur tourne le volant, les liaisons se déplacent, ce qui fait tourner les roues.
Les tringleries de direction sont conçues de manière à ce que la force appliquée au volant soit multipliée par le temps de rotation des roues. Cela signifie que même une petite force appliquée sur le volant peut faire tourner fortement les roues.
Les tringleries de direction permettent également au conducteur de changer la direction des roues. Lorsque le conducteur tourne le volant vers la gauche, les roues tournent vers la gauche. Lorsque le conducteur tourne le volant vers la droite, les roues tournent vers la droite.
Types de leviers
Il existe trois types de leviers, basés sur les positions relatives du point d'appui, de la force d'entrée et de la force de sortie :
* Levier de première classe : Le point d'appui est situé entre les forces d'entrée et de sortie. Les exemples incluent un pied de biche, une balançoire et une paire de ciseaux.
* Levier de seconde classe : La force d'entrée est située entre le point d'appui et la force de sortie. Les exemples incluent une brouette, un ouvre-bouteille et un casse-noix.
* Levier de troisième classe : La force de sortie est située entre le point d'appui et la force d'entrée. Les exemples incluent une paire de pinces, une canne à pêche et un bras humain.
Avantages des leviers
Les leviers offrent de nombreux avantages, notamment :
* Avantage mécanique : Les leviers peuvent être utilisés pour multiplier la force, facilitant ainsi l’exécution de tâches nécessitant beaucoup de force.
* Changement de direction : Les leviers peuvent être utilisés pour changer la direction d’une force, permettant ainsi d’effectuer des tâches qui seraient autrement difficiles, voire impossibles.
* Facilité d'utilisation : Les leviers sont des machines simples et faciles à utiliser, même pour les personnes ayant une force ou une mobilité limitée.
Inconvénients des leviers
Les leviers présentent également certains inconvénients, notamment :
* Amplitude de mouvement limitée : Les leviers ne peuvent tourner qu'autour d'un point d'appui fixe, ce qui limite leur amplitude de mouvement.
* Frottements : La friction entre le levier et le point d'appui peut réduire l'efficacité du levier.
* Usures : Les leviers peuvent s'user avec le temps, surtout s'ils sont utilisés fréquemment ou pour des tâches lourdes.
Dans l’ensemble, les leviers constituent un moyen simple et efficace de multiplier la force, de changer la direction d’une force, ou les deux. Ils sont utilisés dans une grande variété d’applications, depuis les outils quotidiens jusqu’aux machines complexes.
