Calculateur de point d'appui

Trouvez le point d'équilibre entre deux charges de part et d'autre d'un levier idéal.

Position du point d'appui
Saisissez deux forces et leur écart pour trouver le pivot où les moments s'équilibrent.

Point d'appui et équilibre d'un levier

Le point d'appui est le pivot autour duquel tourne un levier. Lorsque des forces descendantes agissent de part et d'autre, l'équilibre exige que leurs moments par rapport au pivot soient égaux. Ce calculateur situe ce point entre deux forces séparées d'une distance connue. Il suppose un levier rigide sans poids, des forces perpendiculaires et un pivot sans frottement. Pour une force gauche F1, une force droite F2 et un écart total L, l'équilibre impose F1d1 = F2d2 et d1 + d2 = L. On obtient d1 = F2L/(F1 + F2) et d2 = F1L/(F1 + F2). La force la plus grande doit être plus près du pivot, tandis que la plus faible agit sur un bras plus long. Des forces égales placent le pivot exactement au milieu. Les forces se saisissent en newtons et l'écart en mètres, selon les libellés. Le rapport géométrique reste identique avec une autre unité commune aux forces et une autre unité commune aux longueurs. Les distances obtenues suivent en principe l'unité de longueur saisie, mais l'interface indique des mètres pour éviter les mélanges. Si les données sont des masses, multipliez chacune par la même accélération gravitationnelle. Ce facteur commun s'annule : des masses exprimées dans la même unité peuvent donc servir de charges proportionnelles si la gravité locale est identique. Un levier réel est plus complexe : poids de la poutre appliqué au centre de gravité, forces inclinées, frottement des paliers et largeur des appuis. Chaque charge supplémentaire apporte son propre moment signé ; cette formule à deux charges ne convient pas sans combiner correctement forces et moments au préalable. Utilisez cet outil pour les balançoires à bascule, les fléaux simples, les exercices de statique et les implantations préliminaires. Pour les dispositifs de levage, intégrez poids propre, charges dynamiques, résistance des matériaux, réactions d'appui et coefficient de sécurité adapté avant de choisir le matériel ou de valider son utilisation.

Exemples de points d'appui

DonnéesDistances depuis la gauche et la droiteObservation
100 N à gauche ; 50 N à droite ; écart de 3 m1 m ; 2 mLe pivot est plus proche de la force gauche, plus grande.
80 N à gauche ; 120 N à droite ; écart de 5 m3 m ; 2 mLa force droite, plus grande, dispose du bras le plus court.
200 N à gauche ; 200 N à droite ; écart de 4 m2 m ; 2 mDes charges égales s'équilibrent au milieu.

Comment trouver le point d'appui

  1. Mesurez les deux forces avec la même unité.
  2. Mesurez la distance en ligne droite entre leurs points d'application.
  3. Saisissez les trois valeurs positives, puis sélectionnez Calculer le point d'appui.
  4. Reportez la distance indiquée depuis l'une des charges pour placer le pivot.

Questions fréquentes

Pourquoi le pivot est-il plus proche de la charge lourde ?

Le moment est le produit de la force par la distance perpendiculaire. Une force plus grande nécessite un bras plus court pour égaler le moment d'une petite force sur un bras plus long.

Peut-on saisir une masse plutôt qu'une force ?

Des masses proportionnelles conviennent si elles subissent la même gravité, car le facteur de conversion s'annule. Pour un calcul SI strict, convertissez d'abord la masse en force, en newtons.

Le poids du levier compte-t-il ?

Oui, il crée un moment supplémentaire au centre de gravité. Ce calculateur à deux forces suppose ce poids négligeable ou soutenu indépendamment.

Et si une force est inclinée ?

Seule sa composante perpendiculaire au levier crée un moment. Décomposez chaque force inclinée avant d'utiliser ce calcul simplifié.

Que se passe-t-il si les forces sont égales ?

Des forces égales de part et d'autre exigent des bras égaux pour l'équilibre en rotation. Le pivot se situe donc à mi-distance de leurs points d'application.