Pensez au plus haut bâtiment que vous ayez jamais vu. C’était l’Empire State Building ? Le Monument de Washington ? C’était peut-être la tour de Shanghai. Vous êtes-vous déjà demandé comment les gens construisent des structures aussi hautes? Pensez à la hauteur à laquelle ils doivent déplacer de lourdes poutres et d’énormes vitres. Comment obtiennent-ils tous ces matériaux de construction jusqu’à présent?
Si vous avez déjà vu un bâtiment en construction, vous savez que cela se fait avec une grue. Ces machines hautes sont utilisées pour soulever toutes ces pièces de construction lourdes dans les airs. Dans de nombreuses grandes villes, les grues font autant partie de l’horizon que les grands bâtiments eux-mêmes. Mais comment fonctionnent-ils ?
On trouve des grues sur les chantiers de construction du monde entier. Visitez un site où ils construisent une haute tour, et vous trouverez probablement une grue à tour.
Les grues à tour restent au même endroit et soulèvent de grandes charges à de grandes hauteurs. Sans eux, il serait très difficile de soulever des matériaux et des équipements de construction lourds. Les poutres en béton et en acier sont beaucoup trop lourdes pour que les travailleurs de la construction puissent monter les escaliers. Au lieu de cela, ils chargent ces objets sur une grue et les mettent soigneusement en place.
La partie haute de la grue qui colle en l’air s’appelle le mât. Ça ressemble un peu au mât d’un navire ! Mais au lieu d’un drapeau ou d’une voile, ce mât soulève des matériaux de construction. Pour ce faire, il doit être soutenu par une grande base lourde. Par exemple, le mât d’une grue à tour est généralement boulonné sur un grand plot de béton pouvant peser jusqu’à 400 000 livres!
En haut du mât, vous trouverez un engrenage et un moteur qui permettent à la grue de tourner. Vous trouverez également le bras de travail, le bras de la machine et la cabine de l’opérateur.
Le bras de travail s’appelle la flèche. C’est long et horizontal. La flèche utilise un chariot pour aider à transporter la charge. Le bras de la machine est plus court que la flèche. Il contient les moteurs de la grue, ainsi que de grands contrepoids en béton qui aident à équilibrer la charge. Enfin, la cabine opérateur contient les commandes électroniques utilisées pour actionner la grue.
Les grues combinent des machines simples pour soulever des objets extrêmement lourds. Dans les grues à balancier, la poutre de la grue est équilibrée en un point, appelé point d’appui. Cela lui permet de soulever des objets lourds avec une force relativement faible. De cette façon, la poutre de la grue agit comme un simple levier. Les grues utilisent également la poulie, une autre machine simple. Les grues à tour ont souvent plus d’une poulie. Cela l’aide à multiplier sa force pour soulever des objets lourds.
En utilisant les principes scientifiques qui sous-tendent des machines simples, telles que le levier et la poulie, les grues peuvent multiplier des forces plus petites pour soulever de lourdes charges à de grandes hauteurs. Quel poids ? Il n’est pas rare que de grandes grues soulèvent des charges de près de 40 000 livres!