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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
d_1 * F_1 = d_2 * F_2 F_1 = m_1 * g F_2 = m_2 * g T_1 = d_1 * F_1 T_2 = d_2 * F_2 gd_1d_2F_1F_2m_1m_2T_1T_2

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser
d_1 * F_1 = d_2 * F_2 F_1 = m_1 * g F_2 = m_2 * g T_1 = d_1 * F_1 T_2 = d_2 * F_2 gd_1d_2F_1F_2m_1m_2T_1T_2




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
F_1 = m_1 * g F_2 = m_2 * g d_1 * F_1 = d_2 * F_2 T_1 = d_1 * F_1 T_2 = d_2 * F_2 gd_1d_2F_1F_2m_1m_2T_1T_2

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
F_1 = m_1 * g F_2 = m_2 * g d_1 * F_1 = d_2 * F_2 T_1 = d_1 * F_1 T_2 = d_2 * F_2 gd_1d_2F_1F_2m_1m_2T_1T_2

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
F_1 = m_1 * g F_2 = m_2 * g d_1 * F_1 = d_2 * F_2 T_1 = d_1 * F_1 T_2 = d_2 * F_2 gd_1d_2F_1F_2m_1m_2T_1T_2

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
F_1 = m_1 * g F_2 = m_2 * g d_1 * F_1 = d_2 * F_2 T_1 = d_1 * F_1 T_2 = d_2 * F_2 gd_1d_2F_1F_2m_1m_2T_1T_2

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
F_1 = m_1 * g F_2 = m_2 * g d_1 * F_1 = d_2 * F_2 T_1 = d_1 * F_1 T_2 = d_2 * F_2 gd_1d_2F_1F_2m_1m_2T_1T_2

ID:(3241, 2)