Als Archimedes sagte: "Geben Sie mir einen Platz zum Stehen und mit einem Hebel werde ich die ganze Welt bewegen", ist es wahrscheinlich, dass er ein wenig kreative Übertreibung benutzte, um einen Punkt zu machen. Tatsache ist, dass Hebel es einem einzelnen Mann ermöglichen, die Arbeit vieler zu erledigen, und dieser Vorteil hat die Welt verändert. Der erstklassige Hebel ist die erste von drei Klassen und hat viele Vorteile, sowohl konzeptionell als auch mechanisch.
Was ist ein First-Class-Hebel?
Ein erstklassiger Hebel ist eine einfache Maschine, die eine Last über einen Drehpunkt hebt, der als Drehpunkt bezeichnet wird. Er unterscheidet sich von allen anderen Hebelklassen dadurch, dass der Drehpunkt zwischen der Last und der sie anhebenden Kraft besteht. Eine Wippe ist ein hervorragendes Beispiel für einen erstklassigen Hebel, weil sie die Funktionsweise des Hebels demonstriert und ein ikonisches Bild aus der Kindheit ist. Erstklassige Hebel gibt es an vielen gängigen Stellen, beispielsweise einzeln in Motorkolben oder paarweise in Scheren und Zangen.
Konzeptioneller Vorteil
Erstklassige Hebel sind aufgrund der Einfachheit des Designs und der Hebelwirkung, die es ihnen ermöglicht, am einfachsten zu konzipieren. Kinder weltweit kennen den Wippentotter und haben ungewollt erstklassige Hebel geschaffen, indem sie einen Bleistift unter ein Lineal gelegt haben. Wenn wir in die Karriere hineinwachsen, nutzt auch der Dolly oder Handwagen, der für viele Jobs benötigt wird, den erstklassigen Hebel. Durch einfache Belichtung können die meisten Menschen den erstklassigen Hebel leichter visualisieren und verstehen als die anderen Typen.
Mechanischer Vorteil
Mathematisch bieten Hebel einen mechanischen Vorteil, der es einer kleinen Kraft ermöglicht, ein großes Gewicht zu bewegen. Wir können diesen Vorteil durch das folgende einfache Verhältnis berechnen: Der mechanische Vorteil ist gleich der Länge des Kraftarms geteilt durch den Widerstandsarm (oder Lastarm). Da sich Kraft- und Lastarme in der Regel auf derselben Ebene befinden (und oft einen gemeinsamen Körper teilen), Wir können diesen mechanischen Vorteil leicht berechnen, um festzustellen, wie groß die Auftriebskraft ist multipliziert.
Praktischer Vorteil
Erstklassige Hebel haben einen erheblichen praktischen Vorteil gegenüber den anderen Hebelarten. Sie wandeln eine nach unten bewegende Kraft in eine Hubkraft um. Dies bedeutet, dass Sie Ihre Fähigkeit, eine Last über einen Wippenhebel zu heben, jederzeit verbessern können, indem Sie einfach die Schwerkraft nutzen. Kurz gesagt, der Kraftaufwand zum Heben Ihrer Last kann durch einfaches Sitzen oder Stehen auf dem Hebelende minimiert werden. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber den anderen Hebeltypen, bei denen die Kraft zum Heben einer Last auch nach oben gehen muss.