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Transcription

1 La poulie

2 Machines simples : la poulie Les poulies sont composées de roues entraînées par une corde, une chaîne ou une courroie placée sur leur pourtour. Dans le cas d une poulie à courroie, une courroie continue relie les deux roues. Celle sur laquelle on exerce une force externe est appelée roue motrice. L autre porte le nom de roue menée. La roue motrice génère une force d entrée ; la roue menée, une force de sortie. La rotation de la roue motrice entraîne la courroie qui, à son tour, fait tourner la roue menée dans le même sens. Si la roue motrice est plus petite que la roue menée, cette dernière tournera plus lentement que la roue motrice. Dans le cas d une poulie à courroie, la transmission du mouvement résulte du frottement de la courroie. Si la courroie est trop serrée, elle exerce une force de frottement trop importante sur l axe et le palier de la poulie. Dans le cas contraire, elle glisse et la force exercée se révèle inefficace. Le glissement est un dispositif de sécurité contre les surcharges présent sur les machines à courroie. Le levage d objets lourds peut être facilité par la combinaison de plusieurs roues au sein d un système. Le saviez-vous? En Angleterre, les poulies sont apparues à l époque de la production en série. Au début du XIXe siècle, elles étaient fabriquées pour la British Royal Navy. Celle-ci utilisait des palans sur ses vaisseaux lors des Guerres napoléoniennes. La charge monte Traction vers le bas L utilisation d une poulie simple pour soulever une charge ne rend pas le levage plus aisé, mais elle permet de modifier la direction de la force. Elle n augmente pas la vitesse et ne réduit pas l effort requis. Elle permet simplement de soulever une charge en tirant sur la corde. Une poulie peut être mobile ou fixe. Contrairement à une poulie mobile, la poulie fixe ne bouge ni vers le haut ni vers le bas lors du levage. En général, une poulie fixe est attachée à une poutre ou un chevron et ne pourra tourner que sur son axe. L utilisation de plusieurs roues tournant sur un axe pour soulever ou tirer une charge s appelle palan à moufles. On retrouve les poulies dans les stores, les rideaux et sur les hampes de drapeaux. 34

3 C1 Ce modèle est une poulie à courroie dont la vitesse et le sens de rotation des deux roues sont identiques. Une traction légère sur l arbre de sortie empêche la roue menée de tourner, car la courroie glisse. C2 Ce modèle est une poulie à courroie qui augmente la vitesse. La roue menée tourne plus vite que la roue motrice, mais la force de sortie est réduite et la courroie peut glisser. C3 Ce modèle est une poulie à courroie qui réduit la vitesse. La roue menée tourne plus lentement que la roue motrice. La force de sortie augmente, mais la courroie glisse si la charge est plus lourde. 35

4 C4 Ce modèle est une poulie à courroie dont la roue motrice et la roue menée tournent à la même vitesse mais dans un sens différent étant donné que la courroie est croisée. C5 Ce modèle est une poulie à courroie dont la roue motrice et la roue menée tournent à la même vitesse, mais qui modifie le sens du mouvement selon la torsion de la courroie. C6 Ce modèle est une poulie à courroie qui utilise plusieurs roues. Ce système réduit considérablement la vitesse, mais il augmente la force de sortie de manière significative. La petite roue motrice fait tourner la grande roue menée plus lentement. La petite roue motrice située sur le même axe que cette grande roue menée devient la roue motrice de la deuxième grande roue menée. 36

5 C7 Ce modèle est une poulie à courroie sur laquelle une roue motrice entraîne deux roues menées, créant ainsi deux points de sortie. La différence de taille entre la roue motrice et les roues menées engendre une réduction de la vitesse mais une augmentation de la force de sortie. C8 Ce modèle ne modifie en rien l effort requis, la vitesse et la distance. La totalité de la charge de l élément de poids LEGO est simplement emmenée vers le haut ou vers le bas. C9 Ce modèle est une poulie à courroie doublée d une poulie simple fixe. Ce système n augmente ni ne réduit l effort requis ou la vitesse. Il modifie simplement la direction du mouvement. 37

6 C10 Ce modèle est une poulie à courroie doublée d une poulie fixe et d une poulie mobile. Ce système divise par deux l effort requis pour soulever la charge, mais il réduit également sa vitesse de levage. Il faudra une corde deux fois plus longue pour soulever la charge. 38