Les leviers facilitent le soulèvement — Physique, 7–10 ans
Un levier est une barre rigide qui tourne autour d’un point fixe. Déplacer une extrémité peut aider à soulever ou déplacer quelque chose à l’autre, surtout si le point d’appui est bien placé.
Une barre qui tourne
Un levier possède trois parties importantes : une barre rigide, une charge à déplacer et un point d’appui. On pousse un côté vers le bas et l’autre monte. Le point d’appui ne supprime pas le travail, mais il peut demander moins de force sur une plus grande distance.
Pourquoi utiliser un levier ?
Les humains ont inventé les leviers pour déplacer des objets lourds qu’ils ne pouvaient pas soulever facilement avec leurs mains. Un long manche éloigne la poussée du point d’appui et fait tourner la charge plus efficacement. Ainsi, un pied-de-biche soulève une pierre et un décapsuleur soulève une capsule.
Soulever une pierre
Une pierre pèse 60 N. Place une barre de 2 m dessous, avec le point d’appui à 0,5 m de la pierre. Pousse sur l’extrémité éloignée, à 2 m du point d’appui. Comme ton bras est quatre fois plus long que celui de la charge, une poussée de 15 N peut équilibrer la pierre de 60 N et commencer à la soulever.
Plus facile ne veut pas dire sans travail
On peut croire qu’un levier crée de la force ou fait disparaître le travail. C’est compréhensible quand une petite poussée déplace un objet lourd. En réalité, l’extrémité que l’on pousse parcourt souvent une plus grande distance que la charge : on échange moins de force contre davantage de mouvement.
Des leviers autour de nous
Les ciseaux, les pinces, les brucelles, les brouettes et les balançoires à bascule utilisent des leviers. Leurs parties sont disposées différemment, mais chacune possède une barre ou un bras qui tourne autour d’un point. Les concepteurs placent l’appui pour couper, saisir, soulever ou équilibrer efficacement.
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