Thomas Dalton
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Nous nous sommes tous tenus sur un pèse-personne au moins une ou deux fois dans notre vie. Dans cet article, nous examinerons le fonctionnement d'un pèse-personne. Voici l'échelle que nous allons explorer aujourd'hui:
Lorsque vous retirez le couvercle, vous trouvez un grand cadran, un arrangement à pignon et crémaillère qui fait tourner le cadran, un ressort et un arrangement assez étrange de quatre leviers sillonnant l'intérieur:
Sous le capot supérieur se trouvent 4 supports qui s'insèrent dans les leviers:
Ces supports permettent de répartir uniformément le poids sur le dessus de la balance (vous) entre les leviers.
Les quatre leviers de la balance sont conçus pour fonctionner comme un seul. Il y en a quatre car cela facilite grandement la répartition du poids. Les leviers se connectent dans une plaque à l'extrémité d'un ressort. L'arrangement est quelque chose comme ceci:
Sur cette figure, vous pouvez voir qu'un long levier, fixé à l'extrémité gauche, a un poids appliqué très près de l'extrémité fixe. A l'extrémité droite du levier, le poids est significativement réduit d'un rapport déterminé par la différence relative entre la longueur de l'extrémité gauche au poids et la distance de l'extrémité gauche à l'extrémité droite. Comme vous pouvez le voir sur ce diagramme, le rapport est de 1:12. Donc, si une personne de 120 livres se tient sur la balance, seulement 10 livres sont «ressenties» à l'extrémité droite de l'échelle. Les trois figures suivantes montrent la disposition des leviers sur cette échelle:
Les deux leviers principaux se terminent par une plaque qui abrite le ressort principal de la balance. Ici, vous pouvez voir pourquoi un rapport 1:12 est utilisé dans l'échelle - il réduit considérablement la taille du ressort. Le ressort ne doit pouvoir supporter que 20 livres environ. Sans les leviers, le ressort devrait supporter 240 livres, et il faudrait qu'il soit beaucoup plus gros pour ce faire. Il faudrait aussi que ce soit beaucoup plus précis.
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Le ressort et la plaque à ressort sont représentés sur les deux figures suivantes:
Vous pouvez voir que la plaque à ressort se déplace de haut en bas. Ce mouvement de haut en bas est traduit par un pivot en mouvement latéral. Ce mouvement est envoyé à un arrangement à crémaillère et pignon illustré ici:
La crémaillère et le pignon transforment le mouvement d'un côté à l'autre en mouvement circulaire pour faire tourner le cadran.
