Calculateur d'avantage mécanique de poulies
Quatre brins de câble qui portent une charge de 400 N donnent un avantage mécanique idéal de 4 et un effort de seulement 100 N. Indiquez les brins et la charge pour obtenir l'avantage, la force de traction et la part de chaque brin. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Brins
- 4
- Force de la charge
- 400
- Avantage mécanique
- 4
- Avantage mécanique idéal
- 4
- Force d'effort
- 100
- Rapport de réduction de force
- 4
Un système de poulies multiplie la force en répartissant une charge sur plusieurs brins du même câble. Dans le modèle idéal des manuels — câble sans masse et réas sans frottement — l'avantage mécanique est égal au nombre de segments de câble qui soutiennent le bloc mobile. Si quatre brins portent la charge, l'avantage mécanique idéal est quatre et la force d'effort constante vaut un quart de la charge. Les élèves utilisent cette relation dans les devoirs sur les palans ; les enseignants ont besoin d'un oracle déterministe pour les corrigés ; le personnel de laboratoire dimensionne un palan avant de mesurer l'efficacité réelle. Ce calculateur accepte un nombre entier positif de segments et une charge non négative, renvoie l'IMA idéal, la force d'effort, la charge par segment et une courte étiquette de configuration, et rejette zéro segment afin que l'appelant ne divise jamais par zéro.
Comment se définit l'avantage mécanique idéal d'une poulie
Commencez avec un câble passé dans des poulies fixes et mobiles de sorte que plusieurs segments verticaux se partagent le poids d'une charge suspendue au bloc mobile. Dans le modèle idéal, chaque segment porte la même tension, égale à la force d'effort appliquée à l'extrémité libre du câble.
L'équilibre vertical du corps libre exige alors que le produit du nombre de segments n par la tension soit égal à la charge, ce qui se réarrange en avantage mécanique idéal IMA égal à n et force d'effort F_e égale à la charge divisée par n. Une poulie fixe simple a un n égal à un : elle change la direction de la force mais ne la multiplie pas. Une poulie mobile simple donne généralement un n égal à deux.
Les palans classiques gun tackle, luff tackle et double tackle correspondent à trois, quatre et cinq segments porteurs dans de nombreux schémas de manuels, tandis que les ensembles de block and tackle plus grands augmentent simplement n davantage. L'IMA idéal ignore les pertes par frottement, l'allongement du câble et l'inertie des réas ; les systèmes réels ont un avantage mécanique réel inférieur à l'IMA et une efficacité égale à AMA sur IMA.
Cette page répond délibérément uniquement à la forme fermée idéale à partir du nombre de segments et de la charge, afin que l'intention de recherche reste claire. Le nombre de segments doit être un entier positif ; zéro est rejeté comme entrée invalide car il n'y a aucun brin porteur et une division par zéro serait dénuée de sens. La charge doit être finie et non négative pour que le poids ne soit jamais silencieusement nié.
Ce que vous envoyez et ce que vous recevez
Segments est le nombre de brins de câble porteurs n et doit être un entier positif d'au moins un. Load est le poids ou la force à maintenir ou à lever lentement, généralement en newtons lorsque vous voulez l'effort en newtons, ou toute unité de force cohérente.
Les vérifications classiques comprennent quatre segments et quatre cents unités de charge pour un IMA de quatre et un effort de cent ; deux segments et cent pour un effort de cinquante ; un segment et cinquante pour un effort de cinquante sans multiplication de force. Branchez le formulaire gratuit du navigateur pour les devoirs et les vérifications rapides, puis appelez le contrat identique depuis des scripts lorsque vous avez besoin de corrigés en masse, de fiches de préparation de laboratoire ou d'oracles de notation.
Gardez les unités cohérentes dans un laboratoire en plusieurs étapes : si la charge est en kilonewtons, l'effort est indiqué dans la même unité afin que les rapports restent cohérents sans conversions cachées.
Où les calculateurs d'avantage mécanique de poulies apparaissent dans le travail réel
Les cours de physique du secondaire et d'introduction universitaire attribuent des schémas de palans, comptent les brins porteurs sur des diagrammes de corps libre et demandent l'effort idéal avant les problèmes d'efficacité ; un oracle unique et fiable accélère la notation et la préparation des démonstrations. Les équipes de gréement de scène, de voile et de formation au sauvetage dimensionnent un palan à partir du nombre de brins et du poids de la charge utile comme premier filtre avant d'appliquer les facteurs de sécurité et les abattements de frottement réel.
Les fab labs et les programmes de vulgarisation STEM convertissent un schéma de passage compté en force de traction attendue afin que les élèves comparent la prédiction avec un dynamomètre. Les notes de conception mécanique indiquent souvent l'IMA idéal à côté de l'AMA mesuré lors de la documentation des essais de levage.
Si vous avez ensuite besoin de l'avantage mécanique réel à partir de l'effort mesuré, de l'efficacité des poulies, du travail et de la puissance lors d'un levage ou de la réduction de force sur plan incliné, traitez-les comme des intentions de recherche et des pages de destination distinctes plutôt que de surcharger cette page de calculateur d'avantage mécanique idéal de poulies.
Cas d’usage
Corrigés de devoirs et d'examens
Calculez l'IMA idéal = n et l'effort F_e = load/n à partir du nombre de brins porteurs, afin que élèves et correcteurs automatiques partagent une même vérité en forme fermée.
Préparation de laboratoire sur les palans
Prédisez la force de traction idéale d'un palan avant de mesurer l'effort réel et l'efficacité avec un dynamomètre.
Brouillons de dimensionnement de gréements et de treuils
Convertissez les segments porteurs comptés et le poids de la charge utile en effort idéal comme premier filtre avant les facteurs de sécurité et les abattements de frottement.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que l'avantage mécanique idéal d'un système de poulies ?
Dans le modèle idéal, l'IMA est égal au nombre de segments de câble n qui se partagent la charge. La force d'effort est la charge divisée par n.
Que se passe-t-il si segments vaut zéro ?
Zéro segment porteur ne peut fournir d'avantage mécanique et entraînerait une division par zéro.
Cela inclut-il le frottement ou l'efficacité ?
Non. Cette page ne renvoie que l'IMA idéal. L'avantage mécanique réel et l'efficacité sont des problèmes et des pages de destination distincts.
Segments peut-il être une fraction ?
Non. Le nombre de brins porteurs doit être un entier positif (n ≥ 1).
Combien cela coûte-t-il ?
L'outil du navigateur est gratuit et s'exécute localement.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"segments":4,"load":400}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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"segments": 4,
"load": 400
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage",
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json={
"segments": 4,
"load": 400
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
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],
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$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"segments":4,"load":400}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
{
"segments": 4,
"load": 400
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.pulley_mechanical_advantage",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Comment se définit l'avantage mécanique idéal d'une poulie
Le pipeline est une arithmétique déterministe en virgule flottante : pas de graines aléatoires, pas d'horodatages, pas d'appels réseau et pas de dérive du modèle, de sorte que des entrées identiques produisent toujours un JSON identique.
Ce que vous envoyez et ce que vous recevez
Envoyez deux nombres finis obligatoires dans les champs segments et load. Les champs manquants, les chaînes non numériques, NaN, Infinity, les segments nuls ou négatifs, les segments non entiers et la charge négative échouent avec invalid_input et ne sont pas facturés. En cas de succès, la réponse renvoie segments et load nettoyés, mechanical_advantage et ideal_mechanical_advantage tous deux égaux à n, effort_force comme la charge divisée par n, force_reduction_ratio à nouveau égal à n, load_per_segment égal au même quotient, configuration comme une courte étiquette telle que single_fixed_pulley, single_movable_pulley, gun_tackle, luff_tackle, double_tackle ou block_and_tackle, model fixé à ideal, un objet d'indication d'unités, la méthode ideal_pulley_supporting_segments et la chaîne de formule IMA = n; F_e = load/n. Le tarif des appels API réussis est la base publiée de $0.002 par élément ; les échecs de validation ne consomment pas le solde prépayé.
Où les calculateurs d'avantage mécanique de poulies apparaissent dans le travail réel
Comme cette capacité est un moteur de calcul pur, le tarif de l'API est la base publiée de $0.002 par élément réussi et la validation échouée ne consomme pas de solde.