1. Étude du système {treuil + manivelle}:
Le système {treuil + manivelle} est soumis à 4 forces extérieures:
Son
poids 
.
La
réaction de l'axe 
.
La force 
exercée sur la manivelle.
La tension du fil 
.
Condition d'équilibre pour la rotation:
Mo() + Mo() + Mo() + Mo() = 0
Or:
Mo() = 0 car la direction de passe par l'axe de rotation.
Mo() = 0 car la direction de passe par l'axe de rotation.
Mo() = - F.L
Mo() = T.R.
d'où:
- F.L + T.R = 0 (équation
1)
2. Étude du système {solide}:
Le système {solide} est soumis à 3 forces extérieures:
Son
poids .
La
réaction de l'axe .
La tension du fil .
Condition d'équilibre du solide:
On choisit un référentiel terrestre et un repère associé
à ce référentiel (voir schéma).
Projection sur ox:
-P.sin(a) + T = 0
Projection sur oy:
-P.cos(a) + R = 0
La projection sur ox permet de déterminer la tension du fil:
T = P.sin(a)
T = m.g.sin(a) (équation 2)
3. Détermination de la force F:
La tension étant la même en tout point d'un fil, d'après les équations 1 et 2:
- F.L + m.g.R.sin(a) = 0
F = 0,392N.
