Dźwignia – jest to najprostszy mechanizm, znany naszym przodkom od niepamiętnych czasów, jest to ciało stałe, obrotowe wokół ustalonego punktu – punktu podparcia. Dźwignia służy do otrzymania wygranej w mocy, do wykonywania pracy lub do zmiany kierunku przyłożonej siły. Jako dźwigni może działać zwykły kij, złom, prasowania. Odmianą dźwigni są również bramy i blok. I sposoby wyszukiwania punkty podparcia w zależności od tego mogą być różne.
Trzeba
- – dźwignia;
- – ładunki;
- – dynamometr;
- – linijka.
Instrukcja
1
Wektor siły F przyłożoną do ramienia, leży na prostej, która nazywa się linią działania siły. Najkrótszą odległość od tej linii do punktu podparcia – ramię siły L. Dźwignia jest w równowadze, pod warunkiem, że stosunek dołączone do niego sił odwrotnie proporcjonalnie do stosunku boków tych sił: F1/F2=L2/L1 (formuła 1). W ten sposób, oparcie można znaleźć, jeśli znane są siły F1 (obciążenie), F2 (przyłożona siła) i długość samego dźwigni L.
2
Z hamowni zmierz wartość siły F1 i F2 w newtonach. Linijką zmierz długość dźwigni L i zanotować wartość w metrach.
3
Znalezienie punktu podparcia dźwigni 1 rodzaju. Taka dźwignia jest również nazywany „Rocker” lub „Waga”. Linie działania siły znajdują się po przeciwnych stronach osi obrotu dźwigni. Przykładem takiej dźwigni będą huśtawki, nożyczki, szczypce. W tym przypadku L=L1+L2. Wyraź długość jednego z ramion dźwigni na długości drugiego ramienia i długości całego dźwigni: L2=L-L1 (formuła 2).
4
Wybraliśmy formułę 2 w formule 1: F1/F2=(L-L1)/L1 (formuła 3). Z formuły 3 w drodze przekształceń wyraź L1: L1=F2*L/(F1+F2) (wzór 4). Podstawiając odpowiednie wartości F1, F2 i L w formule 4 i oblicz wartość L1. Od punktu aplikacje siły F1 odłóż otrzymaną długość L1 i zrób засечку. To jest i będzie poszukiwany punkt podparcia dźwigni 1 rodzaju.
5
Znalezienie punktu podparcia dźwigni 2 rodzaju. Taka dźwignia nosi tytuł „Samochód”. W tym przypadku siły działają w jedną stronę od punktu podparcia, a siła F2 jest na wolny koniec dźwigni. Na tej zasadzie działają szczypce do łupania orzechów, samochody. W tym przypadku punktem podparcia jest ten koniec dźwigni, który jest bliżej do punktu przyłożenia obciążenia, siły F1.
6
Znalezienie punktu podparcia dźwigni 3 rodzaju. Taka dźwignia nazywa się „Kleszcze”. Tutaj siły też działają w jedną stronę od punktu podparcia, jak i w dźwigni włącznika 2 rodzaju. Ale siła F2 jest przykładane pomiędzy osią obrotu dźwigni i obciążeniem F1. Taki schemat jest używany podczas pracy ludzkiego przedramienia, pincety. W tym przypadku punkt podparcia – to koniec dźwigni odwrotny obciążeniu.
Należy zwrócić uwagę
Jeśli jako dźwigni występują bramy lub nieruchomy blok, to punktem podparcia jest oś obrotu. U ruchomego bloku punkt podparcia znajduje się po przeciwnej stronie od punktu przyłożenia siły.
Porada
W obliczeniach tych samych wielkości fizycznych mierz w takich samych jednostkach: moc – w newtonach, długość – w metrach.
Kategoria:
Nauki przyrodnicze
