Pihdipari, kuten nimestä voi päätellä, koostuu kahdesta vipusta, jotka työskentelevät yhdessä antaakseen käyttäjälle tiukemman otteen kuin paljain käsin. Ymmärtäminen, kuinka nämä vivut toimivat ja ovat vuorovaikutuksessa, voi tehdä lapsen tiedeprojektista tai yksinkertaisesti auttaa työntekijää ymmärtämään ammattinsa työkalut.
Yksinkertaiset koneet
Vipu on yksi kuudesta yksinkertaisesta koneesta, joista kaikki muut koneet on rakennettu. Viisi muuta yksinkertaista konetta ovat pyörä ja akseli, hihnapyörä, kalteva taso, kiila ja ruuvi. Yksinkertaiset koneet yhdistetään monimutkaisten koneiden muodostamiseksi. Jos esimerkiksi kiinnität vivun pyörään ja akseliin ja laitat sitten roskakorin päälle, olet rakentanut kottikärryt.
Vivun osat
Vipu koostuu neljästä osasta: kuorma, tukipiste, ponnistus ja itse vipu. Kuormitus on piste, joka kohdistaa voimaa vivun käsittelemään esineeseen, kuten kottikärryyn. Tukipiste on kohta, jossa vipu kääntyy, kuten sahan keskipiste. Ponnistus on kohta, jossa henkilö tai kone käyttää voimaa vipuun, kuten sorkkarin kahvaan. Vipu on rakenne, joka yhdistää kolme muuta osaa.
Vivun luokat
Vivulla on kolme erilaista luokkaa. Ensiluokkaisella vipulla on tukipiste kuormituksen ja ponnistuksen välillä. Toisen luokan vivulla on kuormitus ponnistuksen ja tukipisteen välillä. Kolmannen luokan vipulla on vaivaa kuorman ja tukipisteen välillä. Saha on esimerkki ensiluokkaisesta vipusta. Kottikärryt ovat esimerkki toisen luokan vivusta. Onki on esimerkki kolmannen luokan vivusta.
Vivut pihdeissä
Pihtipari koostuu kahdesta vivusta, jotka toimivat vastakkaisiin suuntiin. Näiden vipujen kuorma on piste, johon pihdit tarttuvat. Vaivaa on kahvoissa, missä käyttäjä tarttuu pihdeihin. Tukipiste on mutterissa, jossa pihdit pyörivät. Koska tukipiste on kuorman ja työn välillä, molemmat vivut ovat ensiluokkaisia vipuja.
Kuinka vivut toimivat
Kun kohdistat voimaa pihdiparin yhden vivun voimaan, voima kerrotaan useita kertoja ennen kuin se kohdistuu kuormaan. Tukipiste muuttaa voiman suuntaa kääntyessään. Kun puristat pihtejä, molemmat vivut kohdistavat voimaa kerralla, vastakkaisiin suuntiin ja toisiaan kohti. Kaikki näiden vipujen kuormituspisteiden välissä puristuu moninkertaisella paineella, jota käytät pihtien kahviin.