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Loi du levier

Storyboard

>Modèle

ID:(1457, 0)



Mécanismes

Iframe

>Top



Code
Concept

Mécanismes

ID:(15845, 0)



Principe de la loi du levier

Description

>Top


Étant donné que le couple généré par la force gravitationnelle et le bras de levier est

$ T = r F $



de chaque côté de la balance, il doit s'annuler en cas d'équilibre pour atteindre l'équilibre :



Si l'on suppose que d'un côté, nous avons a forcer 1 ($F_1$) et a force de distance - axe (bras) 1 ($d_1$), et de l'autre côté A forcer 2 ($F_2$) et a force de distance - axe (bras) 2 ($d_2$), on peut établir la loi dite du levier comme suit :

$ d_1 F_1 = d_2 F_2 $

ID:(15847, 0)



Modèle

Top

>Top



Paramètres

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$g$
g
Accélération gravitationnelle
m/s^2
$d_1$
d_1
Force de distance - axe (bras) 1
m
$d_2$
d_2
Force de distance - axe (bras) 2
m
$F_1$
F_1
Forcer 1
N
$F_2$
F_2
Forcer 2
N
$m_1$
m_1
Masse 1
kg
$m_2$
m_2
Masse 2
kg
$T_1$
T_1
Torque 1
N m
$T_2$
T_2
Torque 2
N m

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation: à , puis, sélectionnez la variable: à

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser




Équations

#
Équation

$ d_1 F_1 = d_2 F_2 $

d_1 * F_1 = d_2 * F_2


$ F_1 = m_1 g $

F_g = m_g * g


$ F_2 = m_2 g $

F_g = m_g * g


$ T_1 = d_1 F_1 $

T = r * F


$ T_2 = d_2 F_2 $

T = r * F

ID:(15846, 0)



Loi du levier

Équation

>Top, >Modèle


Si une barre montée sur un point servant d'axe est soumise à A forcer 1 ($F_1$) à A force de distance - axe (bras) 1 ($d_1$) de l'axe, générant un couple $T_1$, et à A forcer 2 ($F_2$) à A force de distance - axe (bras) 2 ($d_2$) de l'axe, générant un couple $T_2$, elle sera en équilibre si les deux couples sont égaux. Ainsi, l'équilibre correspond à la loi du levier, exprimée comme suit :

$ d_1 F_1 = d_2 F_2 $

$d_1$
Force de distance - axe (bras) 1
$m$
6138
$d_2$
Force de distance - axe (bras) 2
$m$
6139
$F_1$
Forcer 1
$N$
6140
$F_2$
Forcer 2
$N$
6141

Dans le cas d'une balance, une force gravitationnelle agit sur chaque bras, générant un couple

$ T = r F $



Si les longueurs des bras sont $d_i$ et les forces sont $F_i$ avec $i=1,2$, la condition d'équilibre exige que la somme des couples soit nulle :

$\displaystyle\sum_i \vec{T}_i=0$



Par conséquent, en considérant que le signe de chaque couple dépend de la direction dans laquelle il induit une rotation,

$d_1F_1-d_2F_2=0$



ce qui donne comme résultat

.

ID:(3250, 0)



Relation simple couple - force (1)

Équation

>Top, >Modèle


Puisque la relation entre le moment angulaire et le moment est

$ L = r p $



sa dérivée temporelle nous conduit à la relation du moment de force

$ T_1 = d_1 F_1 $

$ T = r F $

$F$
$F_1$
Forcer 1
$N$
6140
$r$
$d_1$
Force de distance - axe (bras) 1
$m$
6138
$T$
$T_1$
Torque 1
$N m$
10410

La rotation du corps se produit autour d'un axe dans la direction du moment de force, qui passe par le centre de masse.

ID:(4431, 1)



Relation simple couple - force (2)

Équation

>Top, >Modèle


Puisque la relation entre le moment angulaire et le moment est

$ L = r p $



sa dérivée temporelle nous conduit à la relation du moment de force

$ T_2 = d_2 F_2 $

$ T = r F $

$F$
$F_2$
Forcer 2
$N$
6141
$r$
$d_2$
Force de distance - axe (bras) 2
$m$
6139
$T$
$T_2$
Torque 2
$N m$
10411

La rotation du corps se produit autour d'un axe dans la direction du moment de force, qui passe par le centre de masse.

ID:(4431, 2)



Force gravitationnelle (1)

Équation

>Top, >Modèle


A force gravitationnelle ($F_g$) est basé sur a masse gravitationnelle ($m_g$) de l'objet et sur une constante qui reflète l'intensité de la gravité à la surface de la planète. Cette dernière est identifiée par a accélération gravitationnelle ($g$), qui est égal à $9.8 m/s^2$.

Par conséquent, on en conclut que :

$ F_1 = m_1 g $

$ F_g = m_g g $

$g$
Accélération gravitationnelle
9.8
$m/s^2$
5310
$F_g$
$F_1$
Forcer 1
$N$
6140
$m_g$
$m_1$
Masse 1
$kg$
10412

ID:(3241, 1)



Force gravitationnelle (2)

Équation

>Top, >Modèle


A force gravitationnelle ($F_g$) est basé sur a masse gravitationnelle ($m_g$) de l'objet et sur une constante qui reflète l'intensité de la gravité à la surface de la planète. Cette dernière est identifiée par a accélération gravitationnelle ($g$), qui est égal à $9.8 m/s^2$.

Par conséquent, on en conclut que :

$ F_2 = m_2 g $

$ F_g = m_g g $

$g$
Accélération gravitationnelle
9.8
$m/s^2$
5310
$F_g$
$F_2$
Forcer 2
$N$
6141
$m_g$
$m_2$
Masse 2
$kg$
10413

ID:(3241, 2)