Leviers en physique

Un levier est une machine simple composée d’un bras rigide pivotant autour d’un point d’appui (pivot). Selon la position relative du pivot, de l’effort et de la charge, on distingue trois classes de leviers.

Éléments d’un levier

Charge: force à vaincre. Effort: force appliquée. Pivot: point d’appui autour duquel le bras tourne.

Charge Effort Pivot
Les trois éléments: charge, effort, pivot.

Classes de leviers

Classe I: pivot au centre

Charge Effort d_charge d_effort
Exemples: ciseaux, pied-de-biche, balançoire.

Classe II: charge au centre

Charge Effort d_charge d_effort
Exemples: brouette, casse-noix.

Classe III: effort au centre

Effort Charge d_effort d_charge
Exemples: canne à pêche, pince à épiler.

Loi du levier et avantage mécanique

À l’équilibre: F_effort × d_effort = F_charge × d_charge

Avantage mécanique: AM = d_effort / d_charge

Charge (F_c) Effort (F_e) d_charge d_effort Équilibre: F_e · d_e = F_c · d_c
Moments de forces et condition d’équilibre autour du pivot.

Exemples numériques

Exemple 1 (classe I): F_effort = 100 N, d_effort = 0,8 m, d_charge = 0,2 m ⇒ F_charge = 400 N.

Exemple 2 (classe II): F_effort = 50 N, d_effort = 0,6 m, d_charge = 0,15 m ⇒ AM = 4, F_charge_max = 200 N.

Conseils et erreurs fréquentes