Ch06 – Équilibre d'un solide en rotation | 1ère ICCER | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 29 mai 2026
Pourquoi une pince à sertir manuelle (longs manches) est-elle plus efficace qu'une pince à pression simple ?
Plus les manches sont longs par rapport à la longueur des mâchoires, plus la force est démultipliée. La pince est un levier dont le pivot est l'axe central. Allonger le manche multiplie la force de serrage.
Marwan, ancien élève de la filière ICCER au lycée Hénaff, désormais plombier chez « ThermoBagnolet », doit sertir un raccord multicouche Φ20 mm. Il hésite entre sa pince à sertir manuelle et la pince électrique « Klauke ». Il veut comprendre.
Calculer le rapport de démultiplication d/d' de la pince manuelle.
k = d/d' = 28/15 ≈ 1,87. La pince multiplie la force par 1,87.
Calculer la force F' produite sur le tube avec F = 200 N.
F' = F × (d/d') = 200 × 1,87 ≈ 374 N.
Comparer F' à la force requise (5 000 N). Marwan peut-il sertir ?
374 N << 5 000 N. Impossible avec la pince manuelle simple. Il manque un facteur ~13 !
Pour atteindre 5 000 N, Marwan devrait appliquer F = 5000/1,87 ≈ 2 670 N à la main — impossible (équivaut à soulever 267 kg avec deux doigts).
Pour qu'une pince purement manuelle permette 5 000 N à partir de F = 200 N, quel rapport k faudrait-il ? Quel manche cela donnerait pour d' = 15 cm ?
k = 5000/200 = 25. Avec d' = 15 cm → d = 25 × 15 = 375 cm = 3,75 m.
Impraticable ! Un manche de presque 4 m. Conclusion : une vraie pince manuelle sertit difficilement au-delà du Φ16 ; pour Φ20 et plus, il faut une mécanisation (vis sans fin, hydraulique, électrique).
La pince Klauke électrique fournit 32 kN. Quel est le « facteur multiplicateur » par rapport à une force manuelle de 200 N ?
k_équivalent = 32 000/200 = 160. La pince électrique « équivaut » à un levier qui multiplierait la force par 160.
Mécanisme : moteur électrique + réducteur + vis sans fin + bras de levier interne. Compact dans une main.
Marwan doit sertir 80 raccords par jour. Avec la pince électrique, chaque sertissage prend 5 s. Avec une pince à sertir manuelle « lourde » (Φ16 seulement, donc impossible pour Φ20), il faudrait 30 s. Combien de temps est gagné par jour ?
Klauke : 80 × 5 = 400 s ≈ 7 min.
Manuelle (hypothétique) : 80 × 30 = 2 400 s = 40 min.
Gain : 33 min/jour. Sur 220 j/an : 121 h ≈ 15 jours de travail gagnés/an. La pince électrique se rentabilise vite.
Une pince Klauke neuve coûte 1 200 €. Si la rentabilité est de 15 j/an (à 250 €/j de main d'œuvre Marwan), en combien de temps est-elle amortie ?
Gain annuel : 15 × 250 = 3 750 €. Amortissement : 1 200 / 3 750 ≈ 0,32 an ≈ 4 mois.
Calcul simplifié (sans charges, entretien, batteries) mais montre clairement que l'outil est rentabilisé en moins d'un semestre.
Conseil de Marwan à un apprenti plombier (4 lignes).
Choix de pince à sertir — Marwan, ThermoBagnolet
• Pour Φ12-Φ16 : pince à sertir manuelle « cliquet » ergo (multiplication interne).
• Pour Φ20+ : pince électrique obligatoire (force humaine insuffisante).
• Toujours vérifier la mâchoire au diamètre du tube (sinon raccord non étanche).
• Investissement Klauke ~1200 € amorti en 4 mois sur chantier rénovation.
Inverser le rapport d/d' : c'est un levier défavorable en force, pourquoi est-ce volontaire ?
Un casse-noix réduit la force, MAIS amplifie le déplacement. Les mâchoires se rapprochent plus vite que les doigts ne pressent. Avantage : on casse rapidement, sans risquer de se blesser si la noix glisse (peu d'énergie potentielle accumulée).
Pour la noix : k ~ 0,5 mais la noix est faible (~ 300 N pour casser), donc 600 N à la main suffit. C'est le compromis force ↔ vitesse, omniprésent en mécanique.
📚 §6 (Le levier dans les métiers du bâtiment) de la leçon Ch06.