عشرة أنواع مختلفة من الرافعات

توفر الآلات البسيطة مزايا ميكانيكية. بعبارات أبسط ، تجعل الآلات البسيطة العمل أسهل عن طريق زيادة مقدار العمل المنجز بجهد معين أو عن طريق تقليل مقدار الجهد المطلوب للقيام بنفس العمل. العمل ، حسب التعريف ، يساوي القوة ضرب المسافة. تأتي الآلة البسيطة المعروفة باسم الرافعة في ثلاثة أشكال ، كل منها يؤدي عملاً عن طريق زيادة فعالية القوة المطبقة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

أمثلة على الرافعات في الحياة اليومية تشمل عربات الأطفال ، عربات اليد ، المقصات ، الكماشة ، الزجاجة الفتاحات والمماسح والمكانس والمجارف وكسر البندق والمعدات الرياضية مثل مضارب البيسبول ونوادي الجولف والهوكي العصي. حتى ذراعك يمكن أن تكون بمثابة رافعة.

عادة ما يغير العمل الذي تقوم به الرافعات اتجاه القوة المطبقة ، ومسافة وسرعة الحركة الناتجة عن القوة المطبقة أو القوة الفعالة للقوة المطبقة. تستخدم الرافعات شريطًا لنقل الجهد (القوة المطبقة) من خلال نقطة ارتكاز (نقطة مركزة) إلى حمل أو مقاومة. تحدد المواضع النسبية لهذه العناصر الثلاثة للرافعة ما إذا كانت الرافعة أ رافعة من الدرجة الأولى أو من الدرجة الأولى ، رافعة من الدرجة الثانية أو من الدرجة الثانية أو رافعة من الدرجة الثالثة أو رافعة من الدرجة الثالثة.

تتميز الرافعات من الدرجة الأولى (وتسمى أيضًا من الدرجة الأولى) بالقوة المطبقة على جانب واحد من نقطة الارتكاز والحمل أو المقاومة على الجانب الآخر من نقطة الارتكاز. تحريك نقطة الارتكاز بالقرب من نهاية الحمل يزيد من فعالية القوة من نهاية الجهد. قد تكون هذه الأنواع من الروافع هي الرافعات الأكثر سهولة في التعرف عليها.

تمتلك أذرع من الدرجة الثانية (أو من الدرجة الثانية) القوة المطبقة على أحد طرفي الرافعة ونقطة الارتكاز على الجانب الآخر من الرافعة. يقع الحمل أو المقاومة بين نقطة الارتكاز والقوة المطبقة.

تحتوي الرافعات من الدرجة الثالثة (أو من الدرجة الثالثة) على الحمل في أحد طرفي الرافعة ونقطة الارتكاز في الطرف الآخر من الرافعة. تحدث القوة المطبقة بين الحمل ونقطة الارتكاز.

​الأول = أمثلة على رافعة الفئة​

قد تكون الأرجوحة أو المترنح هي الرافعة الأكثر شيوعًا من الدرجة الأولى. تُترجم القوة المؤثرة لأسفل للفارس عند أحد طرفي الأرجوحة عبر نقطة الارتكاز لرفع الفارس في الطرف الآخر. إن تحريك نقطة الارتكاز بالقرب من متسابق أكبر يزيد من فعالية القوة من متسابق أصغر.

المقص هو رافعة أخرى شائعة من الدرجة الأولى. تطبق المقابض القوة أو الجهد ، ويشكل المسمار الذي يربط الجانبين نقطة الارتكاز والقوة المنقولة إلى الشفرات تسمح للمقص بالقطع.

مثل المقص ، تعمل الكماشة كأذرع من الدرجة الأولى من خلال تطبيق قوة على المقابض. يعمل الوسط المفصلي كنقطة ارتكاز ، ويحدث الحمل أو المقاومة بين أسنان الزردية.

​أمثلة على رافعة من الدرجة الثانية​

عربات اليد هي أمثلة على الروافع من الدرجة الثانية. العجلة بمثابة نقطة ارتكاز. تحدث القوة المطبقة عند المقابض. الحمل ، بالطبع ، يقع بين القوة ونقطة الارتكاز.

كسارة البندق الكلاسيكية المحمولة باليد هي أيضًا رافعة من الدرجة الثانية. تعمل النهاية المفصلية كنقطة ارتكاز. القوة المطبقة على نهايات المقابض تؤدي إلى شقوق الجوز (الحمل) الذي يقع بينهما.

تعمل فتاحة الزجاجات المحمولة باليد كرافعة من الدرجة الثانية. يتم تطبيق القوة في أحد طرفي الفتح في محاولة للتغلب على مقاومة غطاء الزجاجة. تقع نقطة الارتكاز في نهاية الفتح على غطاء الزجاجة.

​أمثلة على رافعة من الدرجة الثالثة​

تشمل الرافعات من الدرجة الثالثة أنواعًا كثيرة من المعدات الرياضية ، بما في ذلك مضارب البيسبول ونوادي الجولف وعصي الهوكي. يمكنك حملهما بكلتا يديك ، لكن أحدهما يحمل العنصر بينما يطبق الآخر قوة أكبر. لذلك ، كل هذه الأمثلة الثلاثة لها نقطة ارتكاز في أحد طرفيها ، حيث تمسك إحدى يديك بالرافعة (بمعنى العصا ، والعصا وما إلى ذلك). تحدث القوة المطبقة بالقرب من نقطة الارتكاز ، حيث تبذل اليد الأخرى جهدًا بحيث تتحرك القوة في الطرف المقابل للعنصر ، وتنقل القوة إلى كرة البيسبول أو كرة الجولف أو قرص الهوكي.

رفع التفاحة يستخدم رافعة من الدرجة الثالثة - ذراعك! يعمل الكوع كنقطة ارتكاز ، وتأتي القوة المطبقة من العضلات ويتم رفع التفاحة أو الحمل.

تعمل الجرافة كرافعة من الدرجة الثالثة. مثل عصا الهوكي ، تعمل اليد الأقرب إلى النهاية كنقطة ارتكاز ، بينما توفر اليد الثانية الجهد وترفع نهاية الجرافة وتحرك الحمل.

تعمل المكانس والمماسح أيضًا كرافعات من الدرجة الثالثة. تعمل اليد العليا كنقطة ارتكاز ، بينما توفر اليد السفلية القوة وتدفع نهاية المكنسة أو الممسحة ضد مقاومة الأوساخ والأرضية.