Calculateur de poulies

Calculez l'avantage mécanique idéal et corrigé du rendement, ainsi que l'effort nécessaire pour lever une charge avec un palan.

Calculer l'avantage mécanique des poulies
Ce modèle utilise deux brins porteurs par poulie mobile.

À propos des systèmes de poulies

Une poulie change la direction de la force d'une corde, multiplie cette force ou fait les deux. Les poulies fixes sont attachées à un support et servent surtout à rediriger la traction. Les poulies mobiles se déplacent avec la charge et permettent à plusieurs brins de partager son effort. Ce calculateur estime l'avantage mécanique idéal d'un palan courant, le corrige selon le rendement global et calcule l'effort nécessaire pour équilibrer ou lever lentement une charge donnée. L'avantage mécanique est le rapport entre la force de la charge et l'effort fourni. Dans un système idéal à corde continue, avec deux brins porteurs autour de chaque poulie mobile, chaque poulie mobile apporte deux brins. L'avantage idéal vaut donc deux fois le nombre de poulies mobiles. Une poulie mobile donne un rapport de 2:1, et trois donnent 6:1. Les poulies fixes n'augmentent pas ce rapport dans la configuration modélisée, mais restent essentielles au cheminement de la corde et à la réalisation pratique du palan. La multiplication de force s'échange contre une plus grande distance. Avec un avantage idéal de 4:1, l'opérateur tire quatre mètres de corde pour lever la charge d'environ un mètre. Le travail est conservé dans le modèle idéal : moins d'effort exige une distance de traction proportionnellement plus grande. Un palan ne crée pas d'énergie ; ajouter des poulies peut ralentir le levage tout en augmentant la course de corde et le poids du système. Les systèmes réels perdent de l'énergie par frottement des roulements, flexion de la corde, mauvais alignement des réas, rigidité de la corde et contact entre pièces mobiles. Le rendement traduit ces pertes globales en pourcentage. L'avantage mécanique réel égale l'avantage idéal multiplié par le rendement sous forme décimale. L'effort requis égale la charge divisée par l'avantage réel. Par exemple, un système nominal de 2:1 à quatre-vingt-dix pour cent de rendement offre un avantage réel de 1.8:1 et exige plus de la moitié de la force de la charge. La charge saisie est une force en newtons, pas une masse en kilogrammes. Pour convertir une masse immobile sur Terre en force, multipliez les kilogrammes par environ 9.81 m/s². Démarrage, accélération, chocs, poids des cordes et moufles, tensions inégales et géométrie du gréement peuvent augmenter les forces réelles au-delà de cette estimation simple. Le nombre de poulies fixes décrit la configuration, sans modifier la multiplication de force dans ce modèle. Utilisez le résultat pour l'enseignement de la physique et les comparaisons préliminaires, pas pour certifier un système de levage. Choisissez cordes, réas, ancrages, connecteurs et structures selon leurs charges maximales d'utilisation, les coefficients de conception requis, les normes applicables et les conseils de professionnels qualifiés. Ne restez jamais sous une charge suspendue et inspectez tout le matériel avant usage.

Exemples de calcul de poulies

Ces exemples appliquent le rendement au rapport idéal des brins porteurs.

SystèmeRésultatsInterprétation
1,000 N ; 1 fixe ; 1 mobile ; 90%2:1 idéal ; effort de 555.556 NPoulie mobile simple
2,400 N ; 3 fixes ; 3 mobiles ; 80%6:1 idéal ; effort de 500 NSix brins porteurs
5,000 N ; 2 fixes ; 2 mobiles ; 75%4:1 idéal ; effort de 1,666.667 NSystème à forts frottements

Comment calculer l'effort d'un palan

  1. Saisissez la charge en newtons, en convertissant d'abord la masse en poids si nécessaire.
  2. Saisissez des nombres entiers de poulies fixes et mobiles ; indiquez zéro mobile pour un système uniquement fixe.
  3. Saisissez le rendement global estimé en pourcentage.
  4. Sélectionnez Calculer le système de poulies et consultez les avantages idéal et réel ainsi que l'effort.

Questions fréquentes

Les poulies fixes augmentent-elles l'avantage mécanique ?

Une poulie fixe change généralement le sens de traction sans multiplier la force. Dans ce palan modélisé, l'avantage vient des brins qui soutiennent les poulies mobiles.

Pourquoi l'avantage réel est-il inférieur à l'idéal ?

Roulements, flexion de la corde, alignement et déformation des matériaux dissipent de l'énergie. Le rendement réduit l'avantage idéal pour représenter ces pertes.

Faut-il saisir des kilogrammes ou des newtons ?

Saisissez la force de la charge en newtons. Pour une masse immobile près de la Terre, multipliez les kilogrammes par environ 9.81 pour estimer son poids.

Un avantage mécanique accru réduit-il le travail ?

Non, le travail idéal reste la force multipliée par la distance. Moins d'effort exige une longueur de corde proportionnellement plus grande, et les frottements réels ajoutent du travail.

Puis-je choisir du matériel de levage avec ce résultat ?

Non, il s'agit d'une estimation idéalisée pour la préparation et l'enseignement. Le choix de matériel homologué exige l'étude des charges dynamiques, coefficients de sécurité, normes, inspections et une analyse qualifiée du gréement.