Ch06 – Équilibre en rotation | 1ère ERA-MA | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 1 juin 2026
Pourquoi une cisaille à 2 manches longs (35 cm) peut-elle couper une branche de 3 cm de diamètre alors que tes mains seules n'y arriveraient pas ?
La cisaille est un levier inter-appui : pivot central, manches longs (35 cm) sur lesquels la main applique une force F, et mâchoires courtes (5-7 cm) où la lame agit avec une force F' beaucoup plus grande. Rapport : F'/F = d/d' = 35/6 ≈ 6. Une force de 150 N à la main devient 900 N sur la branche. Énorme.
Estelle, élagueuse-arboricultrice à « ArboPérigord » à Périgueux, équipe son équipe en cisailles. Elle hésite entre 3 modèles de longueur de manche pour couper des branches de châtaignier (Φ jusqu'à 4 cm).
| Modèle | Manche d (cm) | Mâchoire d' (cm) | Rapport k = d/d' | Prix (€) |
|---|---|---|---|---|
| A — Cisaille de jardin | 20 | 5 | 4,0 | 25 |
| B — Sécateur 2 mains | 35 | 6 | 5,8 | 45 |
| C — Coupe-branches télescopique | 50 | 7 | 7,1 | 85 |
Pour chaque modèle, calculer la force F' produite sur la branche si F = 300 N à la main.
F' = F × k.
A : 300 × 4 = 1 200 N.
B : 300 × 5,8 = 1 740 N.
C : 300 × 7,1 = 2 130 N.
Quels modèles permettent F' ≥ 3 500 N pour couper la branche ?
A : 1 200 N → insuffisant pour 3 500 N requis.
B : 1 740 N → insuffisant aussi.
C : 2 130 N → insuffisant également.
AUCUN modèle simple ne fonctionne à F = 300 N. Estelle devra : (1) forcer davantage (déconseillé : risque musculaire), (2) utiliser un modèle à démultiplication multiple (engrenages, cliquet), ou (3) une scie ou tronçonneuse.
Calculer la force F qu'il faudrait à la main pour couper avec C (k = 7,1).
F = F'/k = 3 500 / 7,1 ≈ 493 N.
Au-delà des 300 N raisonnables. Possible en effort bref mais épuisant en répétition. Risque tendinite à long terme.
Pour une branche fine Φ 15 mm (section 175 mm² → F_req ≈ 525 N), quelle cisaille suffit avec F = 200 N (1 main) ?
F' nécessaire : 525 N. F = 200 N → k requis = 525/200 = 2,6.
Tous les modèles A, B, C ont k > 2,6 → tous conviennent.
Pour des branches fines, A (le moins cher) suffit largement.
Modèle « cliquet » : permet de couper en plusieurs « clics », chaque clic appliquant la force max accumulée. Si chaque clic donne 200 N à la main et qu'on cumule 3 clics, force totale ?
Le cliquet ne cumule pas la force, il maintient l'effort acquis entre les clics. Au 1er clic : 200 N × k = par exemple 1 160 N (B). Au 2e clic : on rajoute 200 N de force = 1 360 N totale sur la branche partiellement cisaillée. Au 3e : 1 560 N.
Avec un cliquet, on peut atteindre 2 000-3 000 N sans effort soutenu. C'est pourquoi les cisailles à cliquet existent (Felco, Bahco) à 80-120 €.
Cisaille électrique : sans démultiplication mécanique, force directe du moteur 2 500 N. Comparer à un coupe-branche manuel.
Le moteur électrique applique 2 500 N en continu, plusieurs fois par seconde. Permet de couper des branches Φ 30 mm en une fraction de seconde, sans fatigue.
Cisaille électrique pro : 300-500 €. Investissement justifié pour ≥ 100 coupes/jour. Pour usage occasionnel, manuel à cliquet OK.
Estelle, élagueuse pro : cisaille électrique conseillée, doublée d'un sécateur manuel pour les branches petites.
Sur 8 h de travail, gain de productivité avec cisaille électrique vs manuelle (200 coupes Φ 25 mm/jour, 5 s vs 15 s par coupe).
Manuelle : 200 × 15 s = 3 000 s = 50 min/jour pour les coupes seules.
Électrique : 200 × 5 s = 1 000 s = 17 min/jour.
Gain : 33 min/jour. Sur 220 j × 50 €/h coût employeur = 6 050 €/an.
ROI cisaille électrique 400 € : moins d'un mois. + réduction TMS (troubles musculo-squelettiques).
Conseil d'Estelle à son équipe (4 lignes).
Choix outils coupe — Estelle (ArboPérigord)
• Branches < Φ 15 mm : sécateur de jardin simple (25 €).
• Branches Φ 15-30 mm : sécateur 2 mains à cliquet Felco (90 €).
• Branches > Φ 30 mm : cisaille électrique ou tronçonneuse. ROI 1 mois.
• Limite ergo : 300 N à 2 mains max. Privilégier la mécanique pour préserver les épaules.
Les ciseaux sont aussi un levier inter-appui identique à la cisaille, en miniature. Pivot central, mâchoires courtes, manches longs.
Ciseaux de couture : k ≈ 3 (mâchoires 6 cm, manches 18 cm), pour couper tissu fin (~ 50 N requis).
Ciseaux à métaux : k ≈ 5-6, manches plus longs pour cisailler tôle 1 mm.
Cisaille à haie : k ≈ 8-10, manches 50-60 cm pour cisailler branches fines à grand débit.
La famille est la même, seul le facteur k varie selon la résistance à couper.
📚 §3 (Moment) + §4 (Condition d'équilibre) de la leçon Ch06.