Enkle maskiner giver mekaniske fordele. Forenklet set gør enkle maskiner det lettere ved at øge mængden af arbejde udført med en bestemt indsats eller ved at mindske den krævede indsats for at udføre det samme arbejde. Arbejde er pr. Definition lig med kraft gange afstand. Den enkle maskine kendt som en løftestang findes i tre variationer, som hver udfører arbejde ved at øge effektiviteten af en anvendt kraft.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Eksempler på løftestænger i hverdagen inkluderer tippere, trillebøre, saks, tænger, flaske åbnere, mopper, koster, skovle, nøddeknækkere og sportsudstyr som baseball flagermus, golfklubber og hockey pinde. Selv din arm kan fungere som et håndtag.
Arbejde, kraft og afstand
Arbejdet udført af håndtag ændrer normalt retningen af den påførte kraft, afstanden og bevægelseshastigheden produceret af den påførte kraft eller den effektive styrke af den påførte kraft. Håndtag bruger en bjælke til at overføre en indsats (anvendt kraft) gennem et omdrejningspunkt (fokuseret punkt) til en belastning eller modstand. De relative positioner for disse tre elementer i et håndtag bestemmer, om armen er en første klasse eller første ordens håndtag, en anden klasse eller anden ordens håndtag eller en tredje klasse eller tredje ordens håndtag.
Førsteklasses håndtag
Førsteklasses (også kaldet første orden) håndtag har den påførte kraft på den ene side af støttepunktet og belastningen eller modstanden på den anden side af støttepunktet. Flytning af omdrejningspunktet tættere på lastenden øger kraftens effektivitet fra indsatsenden. Disse typer håndtag kan være de lettest genkendte greb.
Andenklasses håndtag
Andenklasses (eller andenordens) håndtag har den påtrykte kraft i den ene ende af armen og omdrejningspunktet på den anden side af armen. Belastningen eller modstanden ligger mellem omdrejningspunktet og den påførte kraft.
Tredjeklasses håndtag
Tredje klasses (eller tredje ordens) håndtag har belastningen i den ene ende af armen og omdrejningspunktet i den anden ende af armen. Den påførte kraft opstår mellem belastningen og omdrejningspunktet.
Ti typer løftestænger
Første = Eksempler på klassehåndtag
En vippebænk eller en tippel kan være den mest almindeligt anerkendte førsteordens håndtag. Rytterens nedadrettede kraft i den ene ende af vippebåndet oversættes over omdrejningspunktet for at løfte rytteren i den anden ende. Flytning af omdrejningspunktet tættere på en større rytter øger kraftens effektivitet fra en mindre rytter.
Saks er en anden almindelig førsteordens håndtag. Håndtagene anvender kraften eller indsatsen, skruen, der forbinder de to sider, danner omdrejningspunktet, og kraften, der overføres til bladene, giver saksen mulighed for at skære.
Ligesom en saks fungerer en tang som førsteordens håndtag ved at anvende en kraft i håndtagene. Den hængslede midte fungerer som et omdrejningspunkt, og belastningen eller modstanden opstår mellem tængerne.
Anden klasse håndtag eksempler
Trillebøre er eksempler på andenordens håndtag. Hjulet fungerer som omdrejningspunktet. Den påførte kraft forekommer ved håndtagene. Belastningen ligger selvfølgelig mellem kraften og omdrejningspunktet.
En klassisk håndholdt nøddeknækker er også en andenordens håndtag. Den hængslede ende tjener som omdrejningspunktet. Kraft, der anvendes på enderne af håndtagene, revner møtrikken (belastningen), der ligger imellem.
En håndholdt flaskeåbner fungerer som en andenordens håndtag. Kraft påføres i den ene ende af åbneren i et forsøg på at overvinde flaskelågets modstand. Hjælpepunktet ligger ved enden af åbneren og hviler på flaskehætten.
Tredje klasse håndtag eksempler
Tredjeordens håndtag inkluderer mange slags sportsudstyr, herunder baseballbats, golfklubber og hockeysticks. Du holder disse med begge dine hænder, men den ene holder kun varen, mens den anden anvender mere kraft. Så alle tre af disse eksempler har omdrejningspunktet i den ene ende, hvor en af dine hænder holder i håndtaget (hvilket betyder klubben, pind og så videre). Den anvendte kraft forekommer nær omdrejningspunktet, hvor din anden hånd anvender indsats, så kraften bevæger den modsatte ende af genstanden og overfører kraften til baseball, golfbold eller hockeyspuck.
At løfte et æble bruger en tredje ordens håndtag - din arm! Albuen fungerer som omdrejningspunktet, den påførte kraft kommer fra musklerne, og æblet eller belastningen løftes.
En skovl fungerer som en tredje ordens håndtag. Ligesom hockeystokken fungerer hånden nærmest enden som omdrejningspunktet, anden hånd giver indsats, og skovlenden løfter og bevæger lasten.
Koste og mopper fungerer også som tredje ordens håndtag. Overhånden fungerer som omdrejningspunktet, den nederste hånd giver kraften, og kost- eller moppeenden skubber mod modstanden fra snavs og gulv.