Cet article explique quels sont les différents types de machines simples. Vous découvrirez donc quels types de machines simples il existe ainsi que des exemples de chaque type de machine simple.
Quels sont les types de machines simples ?
Les types de machines simples sont :
- Levier : type de machine simple constituée d'une barre rigide avec un seul point d'appui.
- Poulie : type de machine simple qui permet de déplacer des objets lourds avec moins d'effort.
- Coin : un type simple de machine utilisé pour changer la direction de la force appliquée.
- Plan incliné : type de machine simple utilisée pour soulever un objet avec un effort mineur.
- Tour : Type de machine simple utilisée pour soulever ou abaisser un objet en faisant tourner un cylindre entouré d'un câble enroulé autour de lui.
- Vis : type de machine simple permettant de passer d'un mouvement rotatif à un mouvement rectiligne.
- Roue : type de machine simple qui transmet un mouvement de rotation.
Les caractéristiques de chaque type de machine simple sont expliquées ci-dessous.
Levier
Un levier est un type de machine simple qui permet de transmettre une force et un déplacement. Ainsi, un levier est un dispositif mécanique qui sert à augmenter une force appliquée à un objet, sa vitesse ou la distance qu'il parcourt.
En général, les leviers sont constitués d'une barre rigide pouvant tourner autour d'un point d'appui, appelé point d'appui.
Le levier est une machine simple très ancienne, on pense en fait qu’elle a été inventée dans la préhistoire. En effet, le mécanisme à levier est très simple à réaliser et est également très utile car il permet d'augmenter considérablement la force exercée sur un objet.
Poulie
Une poulie est une machine simple utilisée pour transmettre une force. La poulie est un dispositif de traction utilisé pour soulever un poids confortablement.
La principale caractéristique de ce type de machine simple est que plusieurs poulies peuvent être combinées pour réduire l'effort à fournir pour soulever un objet lourd. Autrement dit, les poulies permettent de déplacer une charge en appliquant une force bien inférieure à son poids. De cette manière, les objets lourds peuvent être manipulés sans difficulté.
L'engrenage à poulie est constitué d'une roue avec une petite rainure dans laquelle est placé une corde, un câble ou une chaîne. Ainsi, le fonctionnement de ce type de machine simple consiste à accrocher une charge à une extrémité de la corde et à tirer sur l'autre extrémité de la corde, de cette manière l'objet est soulevé grâce au mécanisme de poulie.
En physique, ces types de machines simples sont utilisées pour poser des problèmes de forces, car résoudre ce type de problèmes permet de comprendre la notion de force et d'apprendre à calculer la valeur d'une force.
Berceau
Un coin est une pièce en forme de triangle généralement en bois ou en métal et se terminant par un angle très aigu.
En tant que machine simple, la forme du coin est utilisée pour changer la direction de la force qui lui est appliquée. Ainsi, la cale sert à séparer un objet en deux, à soulever un objet ou à maintenir en place un objet statique.
Le fonctionnement d'une cale consiste à transformer une force appliquée à son extrémité en deux forces perpendiculaires à ses surfaces inclinées. Par conséquent, un coin est une machine simple qui permet de changer la direction d’une force.
Initialement, la force exercée sur la surface plane de la cale est transférée à son extrémité pointue, lui permettant de pénétrer dans un objet. Ensuite, lors de l'insertion de la cale dans le trou créé, la force appliquée sur sa surface plane est convertie en deux forces dirigées perpendiculairement aux faces inclinées de la cale, séparant ainsi l'objet en deux parties.
Plan incliné
Un plan incliné est une surface inclinée d'un certain angle. En physique, ce type de machine simple est utilisé pour s’entraîner avec des problèmes de force.
Par exemple, une rampe ou une route en pente sont des plans inclinés.
Le plan incliné permet de transporter un objet avec moins de force. Puisque pousser un objet sur un plan incliné nécessite moins de force que le soulever verticalement.
Tourniquet
Le tour est un instrument constitué essentiellement d'une manivelle couplée à un cylindre dans lequel est enroulé un câble.
Ainsi, le fonctionnement de ce type de machine simple consiste à faire tourner le cylindre à l'aide de la manivelle pour enrouler ou dérouler le câble. De cette façon, l'objet suspendu au câble peut être élevé ou abaissé.
L’avantage de ce type de machine simple est qu’elle permet de soulever une charge en exerçant une force moindre. D'autre part, un mouvement avec la manivelle doit être supérieur à la distance parcourue par la charge, par conséquent, la charge se déplace plus lentement que la manivelle.
Vis
La vis est un objet généralement métallique, de forme cylindrique et dont la surface présente un profil hélicoïdal.
Le fonctionnement de ce type de machine simple consiste à la faire tourner par sa tête ou au moyen d'une manivelle, de sorte que, grâce à son profil hélicoïdal, la vis avance ou recule dans le sens de son axe.
La vis est donc une machine simple qui permet de transformer un mouvement rotatif en un mouvement linéaire. Gardez à l’esprit qu’en fonction du sens de rotation, la vis avancera ou reculera.
D'autres outils, comme le cric ou le tire-bouchon, dérivent du fonctionnement de ce type de machine simple.
Roue
La roue est constituée d'un corps de forme ronde qui tourne sur un axe. Ce type de machine simple permet de convertir un mouvement circulaire en mouvement de déplacement, puisque si l'axe de la roue est attaché à un objet, il avancera au fur et à mesure que la roue roule.
La roue est la machine simple la plus ancienne et son utilisation est la plus répandue de tous les types de machines simples. Par exemple, une application de ce type de machine simple se trouve dans les transports terrestres, qui se déplacent grâce au fonctionnement de plusieurs roues.