Les engrenages modifient le mouvement et la force — Ingénierie, 11–13 ans
Des engrenages reliés transmettent la rotation d’une roue à l’autre et modifient la vitesse, le sens ou la force de rotation.
La taille change le compromis
Quand deux engrenages se touchent, la rotation de l’un fait tourner l’autre dans le sens opposé. Un petit engrenage qui entraîne un grand le fait tourner plus lentement, mais avec davantage de force. Un grand qui entraîne un petit donne l’inverse : plus de vitesse, moins de force.
Pourquoi les engrenages ont été créés
Les machines ont souvent besoin d’un mouvement différent de celui qu’une personne ou un moteur peut fournir. Les ingénieurs ont créé les engrenages pour transmettre la rotation et choisir entre vitesse et force de rotation. Cela aide à soulever une charge, entraîner une roue régulièrement ou faire fonctionner une horloge.
Compter les dents des engrenages
Un engrenage de 10 dents entraîne un engrenage de 30 dents. Le petit doit faire trois tours pour que le grand en fasse un, car 30 ÷ 10 = 3. Si le petit tourne à 90 tours par minute, le grand tourne à 90 ÷ 3 = 30 tours par minute, en sens inverse et avec plus de force.
Plus de force ne signifie pas plus d’énergie
On peut croire raisonnablement qu’un grand engrenage entraîné fournit gratuitement de l’énergie en plus. Il donne davantage de force de rotation, mais il tourne plus lentement : dans un système idéal, le gain est donc compensé. Le frottement gaspille aussi de l’énergie ; une machine réelle a besoin d’un moteur ou d’une personne.
Les engrenages autour de toi
Les vélos utilisent des engrenages pour permettre aux jambes de tourner plus facilement et régulièrement en montée, ou plus vite sur terrain plat. Les horloges emploient des engrenages aux dimensions précises pour régler les aiguilles, tandis que les perceuses choisissent vitesse et force. Ici, les engrenages servent à de vrais mouvements.
Continue d'explorer
Autres langues
Chargement de MyLeoNes™…