Les engrenages changent la rotation — Ingénierie, 4–6
Les engrenages sont des roues dentées qui transmettent la rotation d’une pièce à une autre. Ils peuvent rendre le mouvement plus rapide, plus lent ou le faire aller en sens inverse.
Ce que font les engrenages
Un engrenage est une roue entourée de petites dents. Quand un engrenage tourne, ses dents poussent celles du suivant, qui tourne à son tour. Deux engrenages qui se touchent tournent en sens opposés, et leur taille peut changer la vitesse.
Pourquoi utiliser des engrenages ?
Les personnes avaient besoin qu’une pièce en rotation en fasse tourner une autre, même si la pièce utile était ailleurs. Une roue lisse pouvait glisser, alors on a ajouté des dents pour garder le mouvement accroché. Des engrenages de tailles différentes aident aussi quand une machine a besoin de plus de vitesse ou de force.
Un engrenage de dix dents
Imagine un petit engrenage de 10 dents contre un grand engrenage de 20 dents. D’abord, faites tourner le petit d’un tour complet : ses 10 dents poussent toutes les dents du grand. Le grand engrenage tourne donc d’un demi-tour, dans le sens opposé. Un tour est devenu un demi-tour plus lent.
Le grand engrenage ne tourne pas plus vite
On peut facilement penser que le grand engrenage doit tourner plus vite, car son bord parcourt un cercle plus grand. Dans deux engrenages qui se touchent, les dents se rencontrent au même rythme, donc le grand a besoin de plus de temps pour faire un tour. Il tourne plus lentement, même si son bord parcourt plus de distance par tour.
Des engrenages dans la vie courante
Un vélo utilise des engrenages entre les pédales et la roue arrière. Une petite vitesse aide à monter, car la roue tourne moins pour chaque tour de pédale, tandis qu’une autre aide sur un terrain plat. Les horloges, les voitures-jouets et certaines machines de cuisine utilisent aussi des engrenages.
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