Échelle exponentielle. Qu'est-ce que la sculpture exponentielle ?

La physique est utile à l'homme depuis l'Antiquité, ses principes sont utilisés pour produire des objets qui composent plusieurs outils et ustensiles qui facilitent les tâches les plus variées, parmi ces objets se trouve le poulie.

Les poulies sont également appelées poulies, qui sont des roues à axe central et qui ont une sorte de rainure à travers laquelle passe une corde. Les poulies peuvent modifier la force nécessaire pour déplacer des objets lourds, à la fois vers et intensité, ils peuvent être fixes ou mobiles, le système à poulie fixe ne fera que changer le sens de la force appliqué. Voir l'image :

Poulie fixe: dans ce cas la poulie change uniquement le sens de la force

Cependant, lorsque vous ajoutez des poulies mobiles au système, la force nécessaire pour effectuer des tâches telles que le levage ou déplacer des objets lourds, devient plus petit et diminue de plus en plus à mesure que nous augmentons le nombre de poulies. Ce système, composé d'une ou plusieurs poulies mobiles, et d'une poulie fixe, est appelé poulie exponentielle et son principe physique est relativement simple, voir le schéma :

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Système composé d'une poulie fixe et d'une poulie mobile

Par la deuxième loi de Newton, on a que dans l'équilibre T + T = P

Donc 2T = P, alors T = P
2

Chaque poulie mobile réduit le poids de moitié.

Si nous devons soulever un objet de poids "'P" et appliquer initialement une force de tension "T" sur la corde dans un système qui a "n" poulies mobiles, nous avons la situation suivante :

Avec 1 poulie mobile (n=1)

T = P
2

Avec 2 poulies mobiles (n=2)

T = P = P
4 2²

Avec 3 poulies mobiles (n = 3)

T = P = P
8 2³

On peut observer que l'exposant du dénominateur 2 est égal au nombre de poulies n dans chaque situation. D'une manière générale, nous avons :

Une équation pour calculer la force « T » pour un nombre quelconque de poulies mobiles (n).

T = P
2^non

Par Paulo Silva
Diplômé en Physique

Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:

SILVA, Paulo Soares da. "Taille exponentielle"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/talha-exponencial.htm. Consulté le 27 juin 2021.