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Machines simples mais astucieuses !

Quel est le point commun entre le plan incliné, le levier et la roue ? Ce sont des machines, du grec Mékéné qui veut dire aussi mécanique... Ces inventions nous aident à accomplir toutes sortes de travaux dans notre quotidien, comme le montre ce dessin animé. Poursuivez la découverte des machines, par quelques expériences amusantes !

Réalisation : Benjamin Gibeaux

Production : Universcience

Année de production : 2012

Durée : 3min22

Accessibilité : sous-titres français

Machines simples mais astucieuses !

Lorsqu'on parle des machines, on imagine souvent des grosses machines avec beaucoup de pièces assemblées et actionnées par des moteurs. Pourtant, il existe des machines très simples qui ne possèdent qu'une seule pièce mobile et fonctionnent sans moteur. Une machine, c'est tout simplement un appareil ou un instrument qui facilite le travail. L'origine du mot vient du grec "mêkhanê", qui a donné mécanique. Pour les Grecs de l'Antiquité, une machine est une invention ou une astuce qui doit nous aider à accomplir un travail. En physique, on dit qu'un "travail" est accompli lorsque quelque chose est déplacé grâce à une force. Les machines simples existent depuis très longtemps, car les premiers hommes ont imaginé des outils et des astuces pour chasser, transporter des charges, construire des abris... La machine simple diminue la force à appliquer, mais augmente le déplacement de l'objet : le travail a l'air plus facile, mais en réalité, il reste le même. Mais voyons maintenant ces machines ! Cette simple surface plane qui relie un niveau inférieur à un niveau supérieur est un plan incliné. Il sert à faire monter ou à faire descendre des charges. Sans plan incliné, les pyramides d'Egypte n'auraient peut-être jamais pu être construites ! Aujourd'hui, les plans inclinés sont partout : les rampes pour valises, poussettes ou fauteuils roulants font partie de notre quotidien. Un plan incliné très courant est... la vis. Lorsque deux plans inclinés sont reliés bord à bord, ils forment une arête qu'on appelle un coin. Les coins, comme la hache ou le brise-glace, servent à trancher ou à séparer des objets. Là, cette barre qui se déplace autour d'un point, appelé point d'appui ou pivot, est aussi une machine : c'est un levier. Les leviers sont très utiles : ils nous aident à soulever et à déplacer des charges. "Donnez-moi un point d'appui et je soulèverai le Monde", disait Archimède, célèbre mathématicien et ingénieur de l'Antiquité. Le pied-de-biche, la pelle, l'ouvre-bouteille sont des leviers simples. Deux leviers assemblés par paire et fixés au niveau d'un pivot commun deviennent ciseaux, casse-noix, agrafeuse, pince à salade... La roue est aussi une machine simple. Inventée il y a environ 5000 ans, fixée à un axe (ou essieu), elle sert à déplacer des charges en réduisant les forces de frottement dues à l'objet, ce qui permet d'aller plus vite ! Cette roue creusée d'une gorge dans laquelle passe une corde, est une poulie. Elle permet de faire monter ou descendre des objets en changeant la direction de la force. En associant plusieurs poulies, la force à appliquer peut être réduite. On peut voir des poulies dans les enrouleurs de store, les grues mécaniques, les palans de voilier, les moteurs. Enfin, l'engrenage est un système composé de roues dentées qui transmettent un mouvement et permettent de modifier une force. Les engrenages sont très présents en mécanique et en horlogerie ; il y en a aussi dans les essoreuses à salade et les vélos. Les machines simples sont très élémentaires ! Pourtant, lorsqu'on combine plusieurs d'entre elles, on obtient des machines complexes, comme ce moulin à eau qui fonctionne grâce à l'énergie de l'eau, ce vélo qui avance grâce à la force musculaire ou cette voiture qui roule grâce à un moteur. Dis-toi bien que beaucoup de machines compliquées sont conçues à partir de machines simples!

Réalisation : Benjamin Gibeaux

Production : Universcience

Année de production : 2012

Durée : 3min22

Accessibilité : sous-titres français