Les poulies changent la façon de soulever — Ingénierie, 7–10 ans
Une roue à gorge guide une corde et change la direction ou la force nécessaire pour soulever une charge.
Une roue qui guide une corde
Une poulie est une roue avec une gorge autour de laquelle passe une corde. Tirer vers le bas d’un côté peut faire monter la charge de l’autre, ce qui permet de rester au sol. Plusieurs poulies peuvent aussi partager la charge et réduire la force nécessaire.
Pourquoi les poulies ont été utiles
Avant les grues et les machines, il fallait déjà soulever des pierres, des voiles et des seaux. Tirer vers le bas est souvent plus facile à contrôler que tirer vers le haut, et une corde peut déplacer l’effort vers un endroit plus sûr. Les poulies supplémentaires ne créent pas d’énergie : elles échangent moins de force contre davantage de corde à tirer.
Une poulie fixe et une poulie mobile
Imagine une charge de 20 kg suspendue à une poulie mobile. Deux morceaux de corde la soutiennent, donc la charge se partage entre eux. Dans un modèle idéal, on tire avec une force d’environ 10 kg, mais il faut tirer 2 mètres de corde pour faire monter la charge d’1 mètre. Les frottements rendent l’effort réel un peu plus grand.
L’erreur : une poulie rend la charge plus légère
On a l’impression que la poulie a diminué le poids, parce que les mains doivent exercer moins de force. Mais la charge n’a pas changé : la Terre l’attire toujours autant. La corde et les poulies répartissent ou redirigent la force, tandis qu’il faut généralement tirer une plus grande longueur de corde.
Les poulies dans la vie réelle
Un mât de drapeau utilise une poulie pour qu’une personne au sol puisse monter et descendre le drapeau. Les grues utilisent des systèmes de poulies pour soulever des matériaux, et les voiliers s’en servent pour régler les cordages. Dans les ascenseurs, des câbles et des roues guident la cabine et équilibrent son mouvement.
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