Δέκα διαφορετικοί τύποι μοχλών

Τα απλά μηχανήματα παρέχουν μηχανικά πλεονεκτήματα. Με απλούστερους όρους, οι απλές μηχανές διευκολύνουν την εργασία αυξάνοντας την ποσότητα της εργασίας που γίνεται με μια συγκεκριμένη προσπάθεια ή μειώνοντας το ποσό της προσπάθειας που απαιτείται για να κάνει την ίδια εργασία. Η εργασία, εξ ορισμού, ισούται με την δύναμη φορές την απόσταση. Η απλή μηχανή γνωστή ως μοχλός έρχεται σε τρεις παραλλαγές, καθεμία από τις οποίες εκτελεί εργασία αυξάνοντας την αποτελεσματικότητα μιας εφαρμοζόμενης δύναμης.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Στα παραδείγματα μοχλών στην καθημερινή ζωή περιλαμβάνονται οι λέμβοι, τα καρότσια, το ψαλίδι, η πένσα, το μπουκάλι ανοιχτήρια, σφουγγαρίστρες, σκούπες, φτυάρια, καρυοθραύστες και αθλητικός εξοπλισμός όπως ρόπαλα του μπέιζμπολ, κλαμπ γκολφ και χόκεϊ μπαστούνια. Ακόμα και το χέρι σας μπορεί να λειτουργήσει ως μοχλός.

Η εργασία που γίνεται με μοχλούς αλλάζει συνήθως την κατεύθυνση της εφαρμοζόμενης δύναμης, την απόσταση και την ταχύτητα κίνησης που παράγεται από την εφαρμοζόμενη δύναμη ή την πραγματική ισχύ της εφαρμοζόμενης δύναμης. Οι μοχλοί χρησιμοποιούν μια ράβδο για να μεταφέρουν μια προσπάθεια (εφαρμοζόμενη δύναμη) μέσω ενός υποστρώματος (σημείο εστίασης) σε ένα φορτίο ή αντίσταση. Οι σχετικές θέσεις αυτών των τριών στοιχείων ενός μοχλού καθορίζουν εάν ο μοχλός είναι α μοχλός πρώτης τάξεως ή πρώτης τάξεως, μοχλό δεύτερης κατηγορίας ή δεύτερης τάξης ή τρίτης κατηγορίας ή μοχλός τρίτης τάξης.

Οι μοχλοί πρώτης τάξεως (που ονομάζονται επίσης πρώτης τάξεως) έχουν την εφαρμοζόμενη δύναμη στη μία πλευρά του υποστρώματος και το φορτίο ή την αντίσταση στην άλλη πλευρά του υποστρώματος. Η μετακίνηση του υπολείμματος πιο κοντά στο άκρο φορτίου αυξάνει την αποτελεσματικότητα της δύναμης από το τέλος της προσπάθειας. Αυτοί οι τύποι μοχλών μπορεί να είναι οι πιο εύκολα αναγνωρισμένοι μοχλοί.

Οι μοχλοί δεύτερης κατηγορίας (ή δεύτερης τάξης) έχουν την εφαρμοζόμενη δύναμη στο ένα άκρο του μοχλού και το υπομόχλιο στην άλλη πλευρά του μοχλού. Το φορτίο ή η αντίσταση βρίσκεται μεταξύ του υποστρώματος και της εφαρμοζόμενης δύναμης.

Μοχλοί τρίτης κατηγορίας (ή τρίτης τάξης) έχουν το φορτίο στο ένα άκρο του μοχλού και το υπομόχλιο στο άλλο άκρο του μοχλού. Η εφαρμοζόμενη δύναμη εμφανίζεται μεταξύ του φορτίου και του υποστρώματος.

​Πρώτα = Παραδείγματα μοχλού κλάσης​

Το πριόνι ή το teeter-totter μπορεί να είναι ο πιο συχνά αναγνωρισμένος μοχλός πρώτης τάξης. Η προς τα κάτω εφαρμοζόμενη δύναμη του αναβάτη στο ένα άκρο του πριονιού μεταφράζεται κατά μήκος του υποστρώματος για να ανυψώσει τον αναβάτη στο άλλο άκρο. Η μετακίνηση του υπολείμματος πιο κοντά σε έναν μεγαλύτερο αναβάτη αυξάνει την αποτελεσματικότητα της δύναμης από έναν μικρότερο αναβάτη.

Το ψαλίδι είναι ένας άλλος κοινός μοχλός πρώτης τάξης. Οι λαβές εφαρμόζουν τη δύναμη ή την προσπάθεια, η βίδα που συνδέει τις δύο πλευρές σχηματίζει το υπομόχλιο και η δύναμη που μεταφέρεται στις λεπίδες επιτρέπει στο κόψιμο του ψαλιδιού.

Όπως το ψαλίδι, οι πένσες λειτουργούν ως μοχλοί πρώτης τάξης εφαρμόζοντας δύναμη στις λαβές. Το αρθρωτό μέσον λειτουργεί ως υπομόχλιο, και το φορτίο ή η αντίσταση εμφανίζεται μεταξύ των δοντιών των πένσων.

​Παραδείγματα μοχλού δεύτερης κατηγορίας​

Τα καροτσάκια είναι παραδείγματα μοχλών δεύτερης τάξης. Ο τροχός χρησιμεύει ως υπομόχλιο. Η εφαρμοζόμενη δύναμη εμφανίζεται στις λαβές. Το φορτίο, φυσικά, βρίσκεται μεταξύ της δύναμης και του υποστρώματος.

Ένας κλασικός χειρός καρυοθραύστης είναι επίσης μοχλός δεύτερης τάξης. Το αρθρωτό άκρο χρησιμεύει ως υπομόχλιο. Η δύναμη που ασκείται στα άκρα των λαβών σπάει το παξιμάδι (φορτίο) που βρίσκεται μεταξύ.

Ένα χειροκίνητο ανοιχτήρι μπουκαλιών λειτουργεί ως μοχλός δεύτερης τάξης. Η δύναμη ασκείται στο ένα άκρο του ανοίγματος σε μια προσπάθεια να ξεπεραστεί η αντίσταση του πώματος της φιάλης. Το υπομόχλιο βρίσκεται στο άκρο του ανοιχτήρι που ακουμπά στο πώμα της φιάλης.

​Παραδείγματα μοχλού τρίτης κατηγορίας​

Οι μοχλοί τρίτης τάξης περιλαμβάνουν πολλά είδη αθλητικού εξοπλισμού, όπως ρόπαλα του μπέιζμπολ, κλαμπ γκολφ και μπαστούνια χόκεϋ. Τα κρατάτε με τα δύο χέρια σας, αλλά το ένα κρατά απλώς το αντικείμενο ενώ το άλλο ασκεί περισσότερη δύναμη. Έτσι, και τα τρία αυτά παραδείγματα έχουν το υπομόχλιο στο ένα άκρο, όπου ένα από τα χέρια σας κρατά το μοχλό (δηλαδή το κλαμπ, το ραβδί και ούτω καθεξής). Η δύναμη που ασκείται εμφανίζεται κοντά στο υπομόχλιο, όπου το άλλο σας χέρι καταβάλλει προσπάθειες έτσι ώστε η δύναμη να κινεί το αντίθετο άκρο του αντικειμένου, μεταφέροντας τη δύναμη στο μπέιζμπολ, στην μπάλα του γκολφ ή στο χόκεϊ.

Η ανύψωση ενός μήλου χρησιμοποιεί μοχλό τρίτης τάξης - το χέρι σας! Ο αγκώνας χρησιμεύει ως υπομόχλιο, η δύναμη που ασκείται προέρχεται από τους μυς και ανυψώνεται το μήλο ή το φορτίο.

Ένα φτυάρι λειτουργεί ως μοχλός τρίτης τάξης. Όπως το ραβδί του χόκεϊ, το χέρι που βρίσκεται πιο κοντά στο άκρο ενεργεί ως υπομόχλιο, το δεύτερο χέρι παρέχει προσπάθεια και το άκρο του φτυαριού ανυψώνει και μετακινεί το φορτίο.

Οι σκούπες και οι σφουγγαρίστρες λειτουργούν επίσης ως μοχλοί τρίτης τάξης. Το πάνω χέρι χρησιμεύει ως υπομόχλιο, το κάτω χέρι παρέχει τη δύναμη και το άκρο της σκούπας ή της σφουγγαρίστρας πιέζει ενάντια στην αντίσταση του ρύπου και του δαπέδου.