Mécanique et machines simples · GCSE Physique Moments & Leviers
Simulateur de levier, d’équilibre et de moment de force
État de la balance de levier interactif F1*L1 = F2*L2, bras de moment perpendiculaires, et variations de couple de l'angle d'inclinaison de la balance de ressort.
- Côté client
- Pas d'inscription
- Dérivés vivants
- Mode projecteur
- Imprimer la feuille de travail
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
N
cm
cm
°
Dérivations et métriques en direct
Force d'effort F1
--
Arme efficace L1
--
Torque M
--
Force minimale (à 90°)
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul:
--Substitution:
--Régime : --
Outil connexe :
Outil standard: Torque de boulon & Calculatrice de précharge
Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde
Problème travaillé
Problème : Un levier de 1 m a pivot à gauche. Une charge de 60N est suspendue à 0,4m. Trouver l'effort à l'extrémité droite verticalement et à 30° vers le haut.
Dérivation étape par étape :
- 1) Vertical: L1=1m, F1 = 60*0,4/1 = 24N. 2) À 30°: L1' = 1*sin30° = 0,5m, F1' = 60*0,4/0,5 = 48N.
Problème travaillé
Problème : Une bûche uniforme de 400N repose sur le sol. Quelle force vers le haut est nécessaire pour soulever une extrémité?
Dérivation étape par étape :
- Le centre de gravité est à L/2. Le pivotement sur l'extrémité du sol donne F1*L = G*(L/2), donc F1 = G/2 = 200N.
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1: Quels sont les leviers de troisième classe: ouvre-bouteille, marteau à griffes, pinces, canne à pêche, balance?
Clé de réponse : Tweezers et canne à pêche. Ils économisent la distance, permettant aux petits mouvements de main de produire de grands déplacements d'extrémité.
Q2. Variante 2: Pourquoi mettre un levier de laboratoire horizontalement avant de prendre des mesures?
Clé de réponse : 1) Annule le poids du levier autour du pivot; 2) les distances le long de la règle horizontale égalent directement les bras perpendiculaires du moment.
Q3. Variante 3 : Un pôle de 1,2 m porte 300N à une extrémité et 200N à l'autre. Où l'épaule devrait-elle le soutenir?
Clé de réponse : Laisser la distance jusqu'à 300N être x: 300*x = 200*(1,2 - x) => 500x = 240 => x = 0,48m du godet 300N.
Foire aux questions et idées fausses
Un bras peut-il être zéro ?
Oui. Si la ligne d'action passe directement par le pivot, la distance perpendiculaire L=0 et le couple sont nuls, ce qui ne provoque aucune rotation.
Pourquoi l'angle d'inclinaison augmente-t-il la lecture de la balance des ressorts?
Car le couple de charge F2*L2 est constant. L'inclinaison réduit le bras d'effort L1 = d*sin. Pour maintenir l'équilibre, l'effort F1 doit augmenter inversement.
Quelle classe de levier est une balance ?
Il s'agit d'un levier à bras égaux (L1 = L2). Comme les bras sont égaux, l'équilibre se produit lorsque les forces s'accordent, mesurant la masse directement sans avantage mécanique.
Un levier de multipliage de force peut-il sauver le travail?
C'est pas vrai. Bien que l'effort soit plus faible (F1 < F2), effort displacement is proportionally larger (s1 > s2). La conservation de l'énergie dicte F1*s1 ≥ F2*s2.