Ένα ζευγάρι πένσα, όπως υποδηλώνει το όνομα, αποτελείται από δύο μοχλούς που συνεργάζονται για να δώσουν στον χρήστη μια πιο σφιχτή λαβή από ό, τι θα ήταν διαθέσιμη με γυμνά χέρια. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν και αλληλεπιδρούν αυτοί οι μοχλοί μπορούν να δημιουργήσουν ένα έργο επιστήμης ενός παιδιού ή απλά να βοηθήσουν έναν εργάτη να κατανοήσει τα εργαλεία του εμπορίου του.
Απλές μηχανές
Ο μοχλός είναι ένα από τα έξι απλά μηχανήματα από τα οποία κατασκευάζονται όλες οι άλλες μηχανές. Τα άλλα πέντε απλά μηχανήματα είναι ο τροχός και ο άξονας, η τροχαλία, το κεκλιμένο επίπεδο, η σφήνα και η βίδα. Τα απλά μηχανήματα συνδυάζονται για να σχηματίσουν πολύπλοκες μηχανές. Για παράδειγμα, εάν συνδέσετε έναν μοχλό σε έναν τροχό και έναν άξονα, και στη συνέχεια τοποθετήσετε ένα κάδο στην κορυφή, έχετε δημιουργήσει ένα καρότσι.
Μέρη μοχλού
Ένας μοχλός αποτελείται από τέσσερα μέρη: το φορτίο, το υπομόχλιο, η προσπάθεια και ο ίδιος ο μοχλός. Το φορτίο είναι το σημείο που ασκεί δύναμη στο αντικείμενο που χειρίζεται ο μοχλός, όπως ο κάδος ενός καροτσιού. Το υπομόχλιο είναι το σημείο στο οποίο ο μοχλός περιστρέφεται, όπως το κέντρο ενός πριονιού. Η προσπάθεια είναι το σημείο στο οποίο ένα άτομο ή μηχανή ασκεί δύναμη στο μοχλό, όπως η λαβή ενός λοστό. Ο μοχλός είναι η δομή που συνδέει τα άλλα τρία μέρη.
Μαθήματα μοχλού
Υπάρχουν τρεις διαφορετικές κατηγορίες μοχλού. Ένας μοχλός πρώτης κατηγορίας έχει το υπομόχλιο μεταξύ του φορτίου και της προσπάθειας. Ένας μοχλός δεύτερης κατηγορίας έχει το φορτίο μεταξύ της προσπάθειας και του υποστρώματος. Ένας μοχλός τρίτης κατηγορίας έχει την προσπάθεια μεταξύ του φορτίου και του υποστρώματος. Το πριόνι είναι ένα παράδειγμα μοχλού πρώτης κατηγορίας. Ένα καρότσι είναι ένα παράδειγμα μοχλού δεύτερης κατηγορίας. Το καλάμι είναι ένα παράδειγμα μοχλού τρίτης κατηγορίας.
Οι μοχλοί σε πένσες
Ένα ζευγάρι πένσα αποτελείται από δύο μοχλούς που λειτουργούν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Το φορτίο αυτών των μοχλών είναι το σημείο όπου οι πένσες πιάνονται. Η προσπάθεια είναι στις λαβές, το σημείο όπου ο χρήστης πιάνει την πένσα. Το υπομόχλιο βρίσκεται στο παξιμάδι όπου περιστρέφεται η πένσα. Επειδή το υπομόχλιο βρίσκεται μεταξύ του φορτίου και της προσπάθειας, και οι δύο μοχλοί είναι μοχλοί πρώτης κατηγορίας.
Πώς λειτουργούν οι μοχλοί
Όταν ασκείτε δύναμη στην προσπάθεια ενός από τους μοχλούς σε ένα ζευγάρι πένσας, αυτή η δύναμη πολλαπλασιάζεται πολλές φορές πριν ασκηθεί στο φορτίο. Το υπομόχλιο αλλάζει την κατεύθυνση της δύναμης καθώς περιστρέφεται. Όταν πιέζετε την πένσα, και οι δύο μοχλοί ασκούν δύναμη ταυτόχρονα, σε αντίθετες κατευθύνσεις και το ένα προς το άλλο. Οτιδήποτε ανάμεσα στα σημεία φόρτωσης αυτών των μοχλών θα συμπιεστεί με αρκετές φορές την πίεση που ασκείτε στις λαβές των πένσες.