Les engrenages changent le mouvement — Ingénierie, 7–10 ans
Découvre comment les roues dentées transmettent un mouvement, en changent la direction et échangent vitesse contre force de rotation.
Ce que font les engrenages
Les engrenages sont des roues munies de dents qui s’emboîtent. Quand l’un tourne, il pousse le suivant et le mouvement traverse la machine. Un petit engrenage rapide peut faire tourner un grand engrenage plus lentement, mais avec plus de force.
Pourquoi utiliser des engrenages ?
Un moteur peut tourner trop vite, ou une personne peut manquer de force pour faire tourner quelque chose directement. Les ingénieurs utilisent des engrenages pour choisir entre vitesse, force de rotation et direction. Ce problème existe dans les vélos, les horloges et de nombreux outils.
Exemple avec les engrenages d’un vélo
L’engrenage avant a 20 dents et celui de l’arrière en a 10. Un tour complet de l’engrenage avant pousse 20 dents de l’autre, soit deux tours complets. La roue arrière tourne donc deux fois plus vite, mais chaque tour possède moins de force.
La confusion fréquente
On peut croire qu’un grand engrenage rend toujours la machine plus puissante parce qu’il paraît plus lourd. En réalité, tout dépend de l’engrenage qui entraîne et de celui qui est entraîné. Un grand engrenage peut donner plus de force s’il est entraîné par un petit, mais il tourne alors plus lentement.
Les engrenages autour de nous
On trouve des engrenages dans les vitesses des vélos, les fouets à main, les horloges et certaines petites voitures. Sur un vélo, ils aident à monter lentement ou à avancer vite sur une route plate. Ils ne créent pas d’énergie : ils organisent le mouvement pour le travail demandé.
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