Мы объясняем, что такое рычаг, силы, которые он использует, и переменные, которые следует учитывать. А также типы рычагов и примеры.
Что такое рычаг?
Рычаг - это простая машина, то есть устройство, способное изменять или генерировать сила и передать смещение. Он состоит из жесткого стержня из умеренно прочного материала, который свободно вращается в опорной точке, называемой точка опоры.
Рычаг может использоваться для максимизации механической силы, прикладываемой к объекту, увеличения его скорости или расстояния, которое он проходит, посредством приложения пропорционально меньшей силы.
В зависимости от близости или расстояния точки опоры по отношению к перемещаемому телу потребуется большее или меньшее приложенное усилие, и будет достигнут больший или меньший эффект.
На рычаг одновременно действуют три силы:
- Сила (П). Это сила, добровольно приложенная к концу рычага, чтобы вызвать реакцию. Его можно выполнить вручную или с помощью масса, или даже электрические или паровые двигатели.
- Выносливость (Р). Это сила, которую нужно преодолеть с помощью силы, то есть вес, прилагаемый к рычагу телом, которое мы хотим переместить, и который по Закону действия и противодействия будет эквивалентен тому, что рычаг оказывает на него.
- Опорная сила. Это сила, прилагаемая точкой опоры к рычагу, равная и противоположная двум предыдущим, поскольку штанга удерживается без перемещения через точку опоры.
В свою очередь, в этом случае необходимо учитывать еще две переменные:
- Силовой рычаг (Bp). Это расстояние между точкой опоры и точкой приложения силы.
- Плечо сопротивления (Br). Это расстояние между точкой опоры и грузом или телом, которое необходимо мобилизовать.
Все вышесказанное связано следующей формулой:
P xBp = R x Br, мощность на плечо равна выносливость для твоего.
Рычаг Это было изобретено в предыстория, и уже в древности Месопотамии есть записи о его использовании для оросительных шахт. Первое письменное упоминание о рычаге происходит от Паппа Александрийского в егоМатематический сборник , где появляется столь известная цитата греческого Архимеда: «Дайте мне рычаг, и я сдвину мир».
Типы рычагов
В зависимости от относительного положения точки сопротивления существует три типа рычага. сила и точка опоры. Каждый из них имеет разные характеристики и будет иметь относительно разный эффект.
- Рычаг первой степени. Точка опоры находится между мощностью и сопротивлением, при этом прилагаемая мощность может быть намного меньше, чем сопротивление, которое необходимо преодолеть, то есть максимизирует мощность. Однако в жертву приносятся передаваемая скорость и расстояние, пройденное телом.
- Рычаг второй степени. Сопротивление находится между мощностью и точкой опоры, поэтому мощность всегда будет меньше сопротивления, даже если она не достигает большего. смещение ни пройденного расстояния (но экономия Энергия чрезвычайно полезно).
- Рычаг третьей степени. Приложенная сила находится между точкой опоры, с одной стороны, и сопротивлением, с другой. Приложенная сила больше результирующей, но можно увеличить передаваемую скорость или расстояние, пройденное телом.
Примеры рычагов
Вот некоторые повседневные примеры переключения:
- Первый класс. Качели, ножницы, плоскогубцы, плоскогубцы, катапульты.
- Второй класс. Тачка, щелкунчик, весельная лодка, каталка, подъемник.
- Третий сорт. Удочка, приспособление для снятия скоб, пинцет для бровей или височно-нижнечелюстной сустав человеческого тела.