Une poulie est un dispositif simple conçu pour faciliter le levage d'un poids lourd en changeant la direction de la force qui doit être appliquée pour déplacer l'objet. Le type de poulie le plus basique est simplement une corde et une roue, cependant il y a trois types de poulies différents et la physique pour chaque type de poulie est quelque peu différente.

Types de poulies

sont trois types de poulies de base: poulies fixes, poulies mobiles et systèmes de poulies combinées. Une poulie fixe est une roue suspendue à une corde à partir d'un objet tel qu'une poutre. Une corde est drapée sur la roue et une extrémité est attachée à l'objet à soulever. L'autre extrémité est abaissée pour soulever l'objet. Une poulie fixe reste au même endroit lorsque vous soulevez l'objet. Une poulie mobile est accrochée de telle manière qu'elle bouge lorsque vous soulevez l'objet. Un système de poulies combinées est réalisé en faisant passer la corde à travers deux ou plusieurs poulies. Des calculs de physique simples peuvent être utilisés pour déterminer l'efficacité d'un système de poulie.

Poulies fixes et mobiles

Une poulie fixe ne réduit pas la quantité de force nécessaire à la vie d'un objet. Si vous attachez une extrémité de la corde à un bloc de 50 livres, vous devez toujours appliquer au moins 50 livres de force pour la soulever lorsque vous tirez à l'autre extrémité - et en réalité, vous avez besoin d'un peu plus, car vous avez également besoin pour déplacer la corde et surmonter la friction. En termes de physique, la poulie fixe ne procure aucun avantage mécanique. Les poulies mobiles vous permettent de soulever une charge avec moins d'effort que les poulies fixes, de sorte qu'elles produisent un avantage mécanique. Cependant, ils sont encore moins efficaces que les poulies combinées, qui travaillent en répartissant la force entre les différentes sections de la corde.

Systèmes de poulies combinées

Les systèmes de poulies combinées fonctionnent en distribuant la force nécessaire pour déplacer l'objet. Dans un système à deux poulies, la corde est divisée en trois sections. Une section descend du plafond à la première poulie, où le poids est attaché. La deuxième section va de la première poulie à la deuxième poulie au plafond. La troisième section va de la deuxième poulie jusqu'à la personne qui tire la corde. Si l'objet pèse 300 livres, il faudrait normalement 300 livres de force pour le déplacer. Cependant, avec cet arrangement de poulies combinées, chacune des trois sections de corde prend un tiers de la force, ainsi la force totale nécessaire pour déplacer l'objet est seulement de 100 livres. Ceci peut être exprimé comme un calcul de physique: L est égal à F fois le nombre de sections dans la corde. L est égal au poids de la charge et F est égal à la force.

Calculs

En utilisant la formule physique simple de L = F multipliée par le nombre de segments dans la corde, il est facile de Calculez la force nécessaire pour soulever un objet lourd avec un système de poulie. Si la corde est divisée en quatre sections par votre système de poulies, la force que vous exercez à l'autre extrémité sera multipliée par quatre. Par exemple, si l'objet à soulever pèse 1000 livres et que vous exercez 250 livres de force sur un système de poulies avec quatre sections de corde, alors vous pourrez soulever l'objet parce que 1000 = 250 fois 4. Cependant, la distance l'objet doit être levé est également multiplié par le même nombre, donc au lieu de soulever 1000 livres d'une certaine distance, vous seriez soulevant 250 livres pour quatre fois plus de distance. Pour cette raison, les poulies ne sont pas des dispositifs très efficaces malgré l'avantage mécanique qu'elles produisent.