Dans cet article, vous découvrirez ce que sont les poulies fixes, des exemples de poulies fixes et l'équation d'une poulie fixe. De plus, la différence entre les poulies fixes et les poulies mobiles est expliquée.
Qu'est-ce qu'une poulie fixe ?
Une poulie fixe est un type de poulie qui reste immobile pendant son utilisation. C’est-à-dire qu’une poulie fixe est un dispositif mécanique qui sert à transmettre une force de manière statique.
Par exemple, le puits est une poulie fixe. Ainsi, la poulie fixe du puits transmet une force pour évacuer l'eau du fond et reste au même endroit tout au long du processus.
La principale caractéristique de la poulie fixe est qu’elle ne présente aucun avantage mécanique, la force appliquée est donc égale au poids de la résistance. Cependant, les poulies fixes permettent de changer la direction et la direction de la force appliquée, ce qui facilite le levage de la charge.
Éléments d'une poulie fixe
Maintenant que nous connaissons la définition d’une poulie fixe, nous allons voir quels sont les différents éléments qui composent ce type de poulie.
- Puissance (P) : est la force appliquée à la poulie pour contrecarrer la charge suspendue à la poulie. Autrement dit, la puissance est la force qui doit être appliquée pour soulever la charge.
- Résistance (R) : est la force exercée par la charge que l'on veut déplacer avec la poulie. Autrement dit, c’est la force que nous devons vaincre.
- Tension (T) : est la force exercée par l'appui sur la poulie pour la maintenir. La valeur de la force de tension est équivalente à la somme vectorielle de la puissance et de la résistance.
La poulie fixe peut également être considérée comme un levier de premier ordre, puisqu'elle constitue le point d'appui entre la puissance et la résistance.
Formule pour une poulie fixe
Dans une poulie fixe l'effort transmis est équivalent à la résistance de la charge. Par conséquent, la formule pour une poulie fixe est que la puissance est égale à la résistance (P=R).
La formule de la poulie fixe peut être dérivée de la deuxième condition d’équilibre. Puisque la puissance et la résistance sont des forces parallèles et sont à la même distance du centre de la poulie, l’application de la deuxième condition d’équilibre entraîne que les deux forces doivent être équivalentes.
Par conséquent, dans une poulie fixe, il n’y a pas de gain mécanique, mais la fonction de la poulie fixe est simplement de changer la direction ou la direction de la force appliquée. C’est plus utile qu’il n’y paraît puisque, par exemple, cela permet de soulever un objet en appliquant une force vers le bas.
Exemples de poulies fixes
Ci-dessous plusieurs exemples de poulies fixes que l’on peut retrouver dans la vie de tous les jours.
- Puits – L’eau d’un puits est tirée par une poulie fixe.
- Mât de drapeau – Normalement, le drapeau est hissé par une poulie fixe.
- Stores – Certains stores sont actionnés par une poulie fixe, de sorte que le store est relevé ou abaissé par le mécanisme d'une poulie fixe.
- Travaux : dans un ouvrage, il est habituel d'installer une poulie fixe pour monter et descendre des objets.
Poulie fixe et poulie mobile
Dans cette section, nous verrons la différence entre une poulie fixe et une poulie mobile, puisque ce sont les deux types de poulies les plus utilisées.
Une poulie mobile est un type de poulie qui se déplace pendant le fonctionnement. Normalement, une poulie mobile se déplace verticalement de haut en bas pendant son utilisation.
Par conséquent, la différence entre une poulie fixe et une poulie mobile est que la poulie fixe est complètement immobile, tandis que la poulie mobile se déplace pendant son utilisation.