Avantage mécanique : Réel vs Idéal — Pourquoi Travail sortie/entrée n'est pas AMI
Non. Le rapport travail sortie ÷ travail entrée est le rendement (×100% pour pourcentage), pas l'Avantage Mécanique Idéal (AMI).
Définitions
- Avantage Mécanique Idéal (AMI) :
AMI = Distanceentrée / Distancesortie(ouDistance effort / Distance résistance). Calculé depuis géométrie seulement — ignore frottement, déformation, masse pièces machine. Multiplication force théorique max. - Avantage Mécanique Réel (AMR) :
AMR = Forcesortie / Forceentrée(ouForce résistance / Force effort). Mesuré en réel — inclut toutes pertes. - Rendement :
Rdt = (Travailsortie / Travailentrée) × 100% = (AMR / AMI) × 100%. Toujours < 100% dû frottement, chaleur, bruit, usure.
Exemples machines simples
| Machine | Formule AMI | AMR (Mesuré) | Rendement typique |
|---|---|---|---|
| Levier | Bras effort / Bras résistance | Force sortie / Force entrée | 90–98% |
| Poulie (fixe) | 1 | < 1 | 90–95% |
| Poulie (mobile, n brins) | n | < n | 80–90% |
| Plan incliné | Longueur / Hauteur | Poids / Force effort | 90–95% |
| Vis | 2πr / Pas | Charge / Effort | 30–50% (frottement élevé) |
| Coin | Longueur / Épaisseur | Force sortie / Force entrée | 70–90% |
| Roue & Axle | Rayon roue / Rayon axe | Charge / Effort | 85–95% |
Pourquoi la distinction importe
- Conception : AMI vous dit le gain de force théorique de la géométrie. Choisir longueurs bras levier, nombre poulies, pas vis.
- Vérification réelle : AMR vous dit ce que vous obtenez vraiment. Si AMR ≪ AMI, réduire frottement (lubrification, roulements, matériaux).
- Rendement : Quantifie perte. Vis AMI=100 mais AMR=30 = 30% rendement — la plupart travail entrée devient chaleur.
En résumé : Travailsortie/Travailentrée = Rendement. Distanceentrée/Distancesortie = AMI. Forcesortie/Forceentrée = AMR. Trois rapports différents, trois sens différents.