Thème · 5 jeux

Moment et rotation : ce qui fait tourner les choses

Une force fait tourner un objet quand elle agit à une certaine distance d'un axe : τ = F·d. Le moment décide avec quelle force pousser une clé, quelle charge un chariot élévateur soulève sans basculer et à quelle vitesse une roue prend ses tours, τ = I·α.

Jeux de ce thème

5 jeux

JOUER · 35

Boulon grippé : tourne la clé

Débloque un boulon rouillé avec une clé. Trouve la poussée nécessaire, vois pourquoi l'angle compte, allonge le levier avec un tube et partage l'effort entre deux mains.

Moment d'une forceBras de levier
Jouer à Boulon grippé
Moment
τ = F·r·sin φ
Bras de levier
d = r·sin φ

JOUER · 36

Chariot élévateur : ne bascule pas

Soulève des palettes sans faire basculer un chariot élévateur. Compare le moment de la charge à celui du chariot par rapport aux roues avant, ajoute un contrepoids et lis une plaque de capacité.

BasculementMoments
Jouer à Chariot élévateur
Limite de basculement
m·x ≤ M·b
Roues arrière
R_r·L = M·g·b − m·g·x

JOUER · 37

Course de volants : dans le bon rythme

Lance des volants d'inertie en tirant une corde. Utilise τ = I·α pour chronométrer la mise en rotation, régler la traction, placer des masses sur les rayons, vaincre le frottement du palier et garder une vitesse constante.

Accélération angulaireMoment d'inertie
Jouer à Course de volants
Loi de la rotation
τ_net = I·α
Moment d'inertie
I = I₀ + Σ m·r²

JOUER · 38

Labo des leviers : les trois genres

Essaie les trois genres de levier : un pied-de-biche, un casse-noix et ton propre avant-bras. Trouve l'effort, place le point d'appui et découvre pourquoi certains leviers multiplient la force et d'autres la coûtent.

LeviersAvantage mécanique
Jouer à Labo des leviers
Loi du levier
F·d_e = W·d_l
Avantage mécanique
MA = d_e ÷ d_l

JOUER · 39

Force contre distance : ce qu'échange un levier

Les leviers ne donnent pas de travail gratuit. Regarde un pied-de-biche échanger de la force contre de la distance et un avant-bras échanger de la force contre de la vitesse, et vérifie que le travail fourni égale le travail obtenu.

LeviersTravail
Jouer à Force contre distance
Distances
s_l ÷ s_e = d_l ÷ d_e
Travail fourni = obtenu
F·s_e = W·s_l

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Ondes

Ce qu'est une onde, amplitude, longueur d'onde, fréquence, période et son.