単純な機械には機械的倍率があります。 簡単に言えば、単純な機械は、特定の作業で行われる作業の量を増やすか、同じ作業を行うために必要な作業の量を減らすことによって、作業を容易にします。 仕事は、定義上、力と距離の積に等しくなります。 レバーと呼ばれる単純な機械には3つのバリエーションがあり、それぞれが加えられた力の効果を高めることによって作業を実行します。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
日常生活でのレバーの例には、シーソー、手押し車、はさみ、ペンチ、ボトルが含まれます オープナー、モップ、ほうき、シャベル、くるみ割り人形、野球のバット、ゴルフクラブ、ホッケーなどのスポーツ用品 スティック。 あなたの腕でさえレバーとして機能することができます。
仕事、力、距離
レバーによる仕事は、通常、加えられた力の方向、加えられた力によって生成された移動の距離と速度、または加えられた力の有効な強さを変更します。 レバーはバーを使用して、支点(焦点)を介して力(加えられた力)を負荷または抵抗に伝達します。 レバーのこれら3つの要素の相対位置によって、レバーが ファーストクラスまたはファーストオーダーレバー、セカンドクラスまたはセカンドオーダーレバーまたはサードクラスまたは 3次レバー。
ファーストクラスのレバー
ファーストクラス(一次とも呼ばれる)レバーは、支点の片側に力が加えられ、支点の反対側に荷重または抵抗があります。 支点を荷重端に近づけると、力の端からの力の有効性が高まります。 これらのタイプのレバーは、最も簡単に認識できるレバーです。
二等レバー
2級(または2次)レバーには、レバーの一方の端に力が加えられ、レバーの反対側に支点があります。 荷重または抵抗は、支点と加えられた力の間にあります。
サードクラスのレバー
サードクラス(または3次)のレバーには、レバーの一方の端に荷重があり、レバーのもう一方の端に支点があります。 加えられる力は、荷重と支点の間に発生します。
10種類のレバー
ファースト=クラスレバーの例
シーソーまたはティータートッターは、最も一般的に認識されている一次レバーです。 シーソーの一方の端で下向きに加えられた力は、支点を横切って移動し、もう一方の端でライダーを持ち上げます。 支点を大きなライダーに近づけると、小さなライダーからの力の効果が高まります。
はさみは別の一般的な一次レバーです。 ハンドルは力または力を加え、両側を接続するネジが支点を形成し、ブレードに伝達される力によってはさみを切ることができます。
はさみのように、ペンチはハンドルに力を加えることによって一次レバーとして機能します。 ヒンジ付きミドルは支点として機能し、ペンチの歯の間に荷重または抵抗が発生します。
セカンドクラスのレバーの例
手押し車は2次レバーの例です。 ホイールは支点として機能します。 加えられた力はハンドルで発生します。 もちろん、荷重は力と支点の間にあります。
古典的な手持ち式くるみ割り人形も2次レバーです。 蝶番を付けられた端は支点として機能します。 ハンドルの端に力を加えると、間にあるナット(荷重)にひびが入ります。
ハンドヘルドの栓抜きは、2次レバーとして機能します。 ボトルキャップの抵抗を克服するために、オープナーの一方の端に力が加えられます。 支点は、ボトルキャップに載っているオープナーの端にあります。
サードクラスのレバーの例
3次レバーには、野球のバット、ゴルフクラブ、ホッケースティックなど、さまざまな種類のスポーツ用品が含まれます。 これらを両手で持ちますが、一方は単にアイテムを持ち、もう一方はより力を加えます。 したがって、これら3つの例はすべて、一方の端に支点があり、片方の手でレバーを握っています(クラブ、スティックなどを意味します)。 加えられた力は支点の近くで発生し、もう一方の手が力を加えてアイテムの反対側の端を動かし、力を野球、ゴルフボール、またはホッケーパックに伝達します。
リンゴを持ち上げるには、3次レバー(腕)を使用します。 肘は支点として機能し、加えられた力は筋肉から来て、リンゴまたは荷物が持ち上げられます。
シャベルは3次レバーとして機能します。 ホッケースティックのように、端に最も近い手が支点として機能し、秒針が力を提供し、シャベルの端が荷物を持ち上げて動かします。
ほうきとモップは、3次レバーとしても機能します。 上の手は支点として機能し、下の手は力を提供し、ほうきまたはモップの端は汚れや床の抵抗を押します。