Cet article explique ce que sont les leviers du deuxième degré et à quoi ils servent. Vous retrouverez donc les caractéristiques d'un levier du second degré, la formule qui vous permettra de résoudre ce type de problème et, enfin, un exercice résolu étape par étape.
Qu’est-ce qu’un levier du deuxième degré ?
Le levier du deuxième degré , également appelé levier de deuxième classe , est un type de levier dans lequel la charge (ou la résistance) se situe entre le point d'appui (ou point d'appui) et l'effort (ou la puissance).
Par conséquent, les leviers du deuxième degré ont le point d’appui à une extrémité du levier et à l’autre extrémité, une force verticale vers le haut doit être appliquée pour soulever la charge.
Par exemple, les brouettes, les casse-noix et les ouvre-bouteilles sont des leviers du second degré. Tous ces instruments sont des exemples de leviers du deuxième degré car une force est appliquée à une extrémité, à l’autre extrémité se trouve le point d’appui et entre les deux se trouve la résistance.
Parties d'un levier du deuxième degré
Compte tenu de la définition d'un levier du deuxième degré, nous verrons ci-dessous les différentes parties de ce type de leviers pour mieux comprendre le concept.
- Point d'appui ou point d'appui (F) : c'est la partie du levier du deuxième degré sur laquelle repose l'appareil.
- Effort ou puissance (P) : est la force qui est appliquée au levier pour contrecarrer la charge située au milieu.
- Charge ou résistance (R) : est la force qui doit être vaincue.
- Power Arm (BP) : C'est la distance entre la puissance et le point d'appui.
- Bras de Résistance (BR) : C'est la distance entre la résistance et le point d'appui.
Caractéristiques d'un levier du deuxième degré
La différence entre le levier du deuxième degré et les autres types de leviers est que dans les leviers du deuxième degré, la résistance se situe entre la puissance et le point d'appui. Ainsi, dans cette section nous verrons quelles sont les caractéristiques des leviers du deuxième degré.
La principale caractéristique d'un levier du deuxième degré est qu'il présente une résistance entre le point d'appui et la puissance. Par conséquent, dans les leviers du deuxième degré, le bras de puissance est toujours plus grand que le bras de résistance.
Par conséquent, dans les leviers du deuxième degré, l’effort à exercer est toujours inférieur à la résistance de la charge. Ainsi, un levier du deuxième degré permet de soulever un corps avec moins d'effort que si vous le souleviez avec vos mains.
Bref, le levier du deuxième degré sert à vaincre la résistance en faisant moins d'effort, puisque grâce à son mécanisme la force qui doit être utilisée pour soulever la charge est réduite.
Formule de levier du deuxième degré
Pour qu'un levier du deuxième degré soit en équilibre, l'équation doit être remplie selon laquelle la puissance multipliée par le bras de puissance est égale à la résistance multipliée par le bras de résistance.
La formule d’un levier du deuxième degré est donc la suivante :
Où:
-
est la puissance (ou l'effort). -
est l'arme du pouvoir. -
est la résistance (ou charge). -
est le bras de la résistance.
Exercice résolu du levier du deuxième degré
Dans une brouette on place un objet de 70 kg à 50 cm du point d'appui. Si la partie où est maintenue la brouette est à 140 cm du point d'appui, quel est l'effort que nous devons faire pour pouvoir transporter l'objet avec la brouette ?
La brouette est un levier du deuxième degré, puisque la résistance se situe entre le point d'appui et la puissance. Par conséquent, pour résoudre le problème, nous devons appliquer la formule des leviers du deuxième degré :
Nous substituons les données que nous connaissons dans l'équation :
Et enfin, on résout l'inconnue de l'équation :
Il faut donc faire un effort équivalent à soulever 25 kg.