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À chacun son levier - science

À chacun son levier - science

08-06-2022 à 06:44:04

Le week-end de l’Ascension a été riche en événements sportifs qui ont fait la une, que ce soit en rugby ou en football. Au-delà des polémiques qui ont suivi ces matchs, ils sont l’occasion d’illustrer un phénomène physique très commun. Quel est le point commun entre le poinçonnage d’un billet 
à l’entrée d’un stade, l’ouverture d’une bouteille de bière et un tir bien ajusté permettant de remporter un match disputé ? 

En physique, un levier a pour but de transmettre un effort via un point immobile, appelé pivot. Le principe du levier a été découvert il y a très longtemps et, en regardant autour de nous, nous pouvons vite identifier de très nombreux exemples de leviers partout. 

On les classifie en trois types :

– Les leviers du premier type sont ceux auxquels on pense le plus naturellement. Pour cette catégorie, le pivot est placé entre les deux points d’effort. Ce principe est utilisé sur les pinces, balances et balançoires, ciseaux, etc. L’effort transféré dépend de la force appliquée et de la distance entre le point d’application et le pivot. Pour exercer un effort donné, plus la force est appliquée loin du pivot, moins elle a besoin d’être importante, mais le mouvement du levier va être plus important, donc la force va travailler sur une distance plus grande. 

– Sur les leviers du second type, le pivot est placé à une extrémité du levier. Comme la force nécessaire diminue avec sa distance au pivot, on sait qu’une force appliquée en bout de levier permettra toujours d’avoir une force plus importante à une distance plus proche du pivot. Mais cet effort s’appliquera sur une distance moins grande. Ce type de levier est celui mis en œuvre par exemple sur les brouettes, où la roue est le pivot. Par les décapsuleurségalement, où, en effectuant un grand mouvement au bout du manche, on applique une force importante, mais sur une distance limitée sur la capsule au point de la décoller de la bouteille.

– Enfin il existe les leviers du troisième type. Là aussi, le pivot est situé en bout de levier, mais on applique la force proche du pivot. L’intérêt est d’appliquer une force donnée sur une distance faible, afin de déplacer l’extrémité du levier sur une grande distance. L’exemple-type de ce levier est la jambe d’un joueur de rugby tirant une pénalité : le pivot est la hanche, les muscles appliquent une force en haut de la jambe dont le bas se déplace alors très vite pour frapper la balle et l’envoyer jusqu’à l’en-but ! 

Malo du Bretoux

Actuailes n°148 - 8 juin 2022


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