Calculer le gain mécanique. Pour déterminer le gain mécanique d'une machine, calcule le rapport de la force produite à la force appliquée (GM = Fp/Fa).
Calculer le gain mécanique Pour déterminer le gain mécanique d’une machine, calcule le rapport de la force produite à la force appliquée (GM = Fp/Fa). Si la force produite (Fp) est utilisée pour lever lentement un objet, alors la force produite est égale au poids de l’objet (Fg = mg).
Objectif Déterminer le gain mécanique d’un mètre fixé à différentes positions et servant à soulever une masse.
Matériel
un dynamomètre un mètre une masse à crochet de 1 kg de la ficelle un support
Figure 4.30
Démarche 1. Reproduis le tableau 4.6 dans ton cahier de notes. Tableau 4.6 Le gain mécanique idéal d’une machine simple. Point de pivotement (cm)
Reproduction autorisée uniquement dans les classes où le manuel Investigation 8 Sciences et technologie est utilisé.
30 40 50 60 70
2. Suspends le mètre au support à l’aide d’une ficelle à la marque de 20 cm. Ce point se nomme le point de pivotement. 3. À l’aide de ficelle, attache ta masse à crochet sur le mètre, à la marque de 5,0 cm (figure 4.30). 4. Installe un dynamomètre sur le mètre à la marque de 95 cm. Utilise-le pour tirer le mètre jusqu’à ce qu’il soit parallèle au sol. Note cette force comme étant la force appliquée. 5. Note la force produite générée par le mètre. La force produite est la force nécessaire pour lever la masse à crochet (Fg = mg). 6. Refais les étapes 3 à 5 pour les autres points de pivotement de ton tableau de données. 7. Calcule le gain mécanique du mètre à chaque point de pivotement. Note ces valeurs dans ton tableau de données.
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8. Quand la distance entre la force produite et le point de pivotement augmente, qu’arrive-t-il à la valeur du gain mécanique ? 9. Quand le point de pivotement était à 70 cm, le gain mécanique était inférieur à 1. Dans un court paragraphe, explique ce qu’un gain mécanique inférieur à 1 signifie en termes de force appliquée et de force produite. 10. Quand le gain mécanique est supérieur à 1, la distance de déplacement générée par la force produite est inférieure à la distance de déplacement générée par la force appliquée. Comment ces distances se comparent-elles quand le gain mécanique est inférieur à 1 ?
