Τα πλεονεκτήματα των μοχλών πρώτης κατηγορίας

Όταν ο Αρχιμήδης είπε, "Δώσε μου ένα μέρος για να σταθεί και με έναν μοχλό θα μετακινήσω ολόκληρο τον κόσμο", είναι πιθανό ότι χρησιμοποιούσε λίγο δημιουργική υπερβολή για να κάνει λόγο. Το γεγονός είναι ότι οι μοχλοί επιτρέπουν σε έναν άντρα να κάνει τη δουλειά πολλών και ότι το πλεονέκτημα έχει αλλάξει τον κόσμο. Ο μοχλός πρώτης κατηγορίας είναι ο πρώτος από τις τρεις κατηγορίες και έχει πολλά πλεονεκτήματα, τόσο εννοιολογικά όσο και μηχανικά.

Ένας μοχλός πρώτης κατηγορίας είναι ένα απλό μηχάνημα που ανυψώνει ένα φορτίο σε ένα σημείο περιστροφής που ονομάζεται υπομόχλιο. Διαφέρει από όλες τις άλλες κατηγορίες μοχλών, επειδή το υπομόχλιο υπάρχει μεταξύ του φορτίου και της δύναμης που το ανυψώνει. Το teeter-totter είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα μοχλού πρώτης κατηγορίας, επειδή δείχνει πώς λειτουργεί ο μοχλός και είναι μια εικονική εικόνα από την παιδική ηλικία. Μοχλοί πρώτης κατηγορίας υπάρχουν σε πολλές κοινές τοποθεσίες, όπως μόνο σε έμβολα κινητήρα ή σε ζεύγη ψαλιδιού και πένσας.

Οι μοχλοί πρώτης κατηγορίας είναι οι απλούστεροι μοχλοί που μπορούν να αντιληφθούν λόγω της απλότητας του σχεδιασμού και της μοχλός δράσης που τους επιτρέπει να λειτουργούν. Τα παιδιά σε όλο τον κόσμο είναι εξοικειωμένα με το teeter totter και έχουν δημιουργήσει ακούσια μοχλούς πρώτης κατηγορίας τοποθετώντας ένα μολύβι κάτω από ένα χάρακα. Καθώς μεγαλώνουμε σε καριέρα, το κουκλίτσα ή το καλάθι που απαιτείται από πολλές θέσεις εργασίας χρησιμοποιεί επίσης το μοχλό πρώτης κατηγορίας. Μέσω της απλής έκθεσης, οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να οπτικοποιήσουν και να κατανοήσουν τον μοχλό πρώτης κατηγορίας πιο εύκολα από τους άλλους τύπους.

Μαθηματικά, οι μοχλοί παρέχουν ένα μηχανικό πλεονέκτημα που επιτρέπει σε μια μικρή δύναμη να μετακινήσει ένα μεγάλο βάρος. Μπορούμε να υπολογίσουμε αυτό το πλεονέκτημα με την ακόλουθη απλή αναλογία: το μηχανικό πλεονέκτημα ισούται με το μήκος του βραχίονα προσπάθειας διαιρούμενο με το βραχίονα αντίστασης (ή φορτίου). Δεδομένου ότι οι βραχίονες προσπάθειας και φόρτωσης βρίσκονται συνήθως στο ίδιο επίπεδο (και συχνά μοιράζονται ένα κοινό σώμα), μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε αυτό το μηχανικό πλεονέκτημα για να εξακριβώσουμε πόσο είναι η ανυψωτική δύναμη πολλαπλασιάζεται.

Οι μοχλοί πρώτης κατηγορίας έχουν σημαντικό πρακτικό πλεονέκτημα έναντι των άλλων τύπων μοχλών. Μετατρέπουν μια προς τα κάτω κινούμενη δύναμη σε μια ανυψωτική δύναμη. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε πάντα να αυξήσετε την ικανότητά σας να ανυψώνετε ένα φορτίο σε έναν μοχλό στυλ teeter-totter απλά χρησιμοποιώντας τη δύναμη της βαρύτητας. Εν ολίγοις, η προσπάθεια που χρησιμοποιείται για την ανύψωση του φορτίου σας μπορεί να ελαχιστοποιηθεί απλά καθισμένος ή όρθιος στο άκρο του μοχλού. Αυτό είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των άλλων τύπων μοχλών όπου η προσπάθεια ανύψωσης φορτίου πρέπει επίσης να κινηθεί προς τα πάνω.