Paprastos mašinos suteikia mechaninių pranašumų. Paprasčiau tariant, paprastos mašinos palengvina darbą, padidindamos tam tikromis pastangomis atlikto darbo kiekį arba sumažindamos tam pačiam darbui atlikti reikalingų pastangų kiekį. Darbas pagal apibrėžimą yra lygus jėgos ir atstumo atstumui. Paprasta mašina, vadinama svirtimi, yra trijų variantų, kurių kiekviena atlieka darbą padidindama pritaikytos jėgos efektyvumą.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Svirų pavyzdžiai kasdieniame gyvenime yra dantukai, ratukai, žirklės, replės, butelis atidarytuvai, šluotelės, šluotos, semtuvai, riešutų spirgai ir sporto įranga, pavyzdžiui, beisbolo lazdos, golfo lazdos ir ledo ritulys lazdos. Net jūsų ranka gali veikti kaip svertas.
Darbas, jėga ir atstumas
Svirčių atliktas darbas paprastai keičia pritaikytos jėgos kryptį, judesio atstumą ir greitį, kurį sukuria pritaikyta jėga, arba efektyvų pritaikytos jėgos stiprumą. Svirties pagalba juosta perkelia pastangas (pritaikytą jėgą) per atramos tašką (sutelktą tašką) į apkrovą ar pasipriešinimą. Šių trijų svirties elementų santykinė padėtis lemia, ar svirtis yra a pirmos klasės ar pirmos eilės svirtis, antros ar antros eilės svirtis arba trečios klasės arba trečios eilės svirtis.
Pirmos klasės svirtys
Pirmos klasės (dar vadinamos pirmos eilės) svirtimis naudojama jėga vienoje atramos taško pusėje, o apkrova ar pasipriešinimas kitoje atramos taško pusėje. Perkėlus atramos tašką arčiau apkrovos galo, padidėja jėgos efektyvumas nuo pastangų pabaigos. Šie svertų tipai gali būti lengviausiai atpažįstami svertai.
Antros klasės svirtys
Antros klasės (arba antros eilės) svertai turi jėgą viename svirties gale, o atramos taškas - kitoje svirties pusėje. Apkrova arba pasipriešinimas yra tarp atramos taško ir veikiamos jėgos.
Trečios klasės svirtys
Trečios klasės (arba trečios eilės) svirčių apkrova yra viename svirties gale, o atramos taškas - kitame svirties gale. Taikoma jėga atsiranda tarp apkrovos ir atramos taško.
Dešimt svirčių rūšių
Pirmasis = klasės svertų pavyzdžiai
Šešėlis arba dantukas gali būti dažniausiai atpažįstamas pirmos eilės svertas. Žemutinė jojimo jėga viename sūpynės gale verčiasi per atramos tašką ir pakelia raitelį kitame gale. Perkėlus atramos tašką arčiau didesnio motociklininko, padidėja mažesnio motociklininko jėgos efektyvumas.
Žirklės yra dar viena įprasta pirmos eilės svirtis. Rankenos naudoja jėgą ar pastangas, varžtas, jungiantis abi puses, sudaro atramos tašką, o jėga, perkelta į ašmenis, leidžia žirklėms pjauti.
Kaip žirklės, replės veikia kaip pirmos eilės svertai, veikiant jėgą rankenoms. Šarnyrinis vidurys veikia kaip atramos taškas, o apkrova arba pasipriešinimas atsiranda tarp replių dantų.
Antros klasės svertų pavyzdžiai
Ratukai yra antros eilės svirčių pavyzdžiai. Ratas yra atramos taškas. Taikoma jėga atsiranda prie rankenų. Žinoma, apkrova yra tarp jėgos ir atramos taško.
Klasikinis rankinis riešutų skaldytuvas taip pat yra antros eilės svirtis. Šarnyrinis galas tarnauja kaip atramos taškas. Jėga, pritaikyta rankenų galams, sutrūkinėja veržlė (apkrova), kuri yra tarp.
Rankinis butelio atidarytuvas veikia kaip antros eilės svirtis. Jėga naudojama viename atidarytuvo gale, siekiant įveikti butelio dangtelio atsparumą. Atramos taškas yra atidarytuvo gale, atsiremiančiame į butelio dangtelį.
Trečios klasės svertų pavyzdžiai
Trečios eilės svertai apima daugybę rūšių sporto įrangos, įskaitant beisbolo lazdas, golfo lazdas ir ledo ritulio lazdas. Tu juos laikai abiem rankomis, bet vienas tik laiko daiktą, o kitas taiko daugiau jėgos. Taigi, visi šie trys pavyzdžiai turi atramos tašką viename gale, kur viena iš jūsų rankų laiko svirtį (turint omenyje lazdą, lazdą ir pan.). Pritaikyta jėga atsiranda šalia atramos taško, kur kita jūsų ranka taiko pastangas, kad jėga pajudėtų priešingą daikto galą, perkeldama jėgą į beisbolą, golfo kamuoliuką ar ledo ritulio ritulį.
Pakeliant obuolį naudojama trečios eilės svirtis - ranka! Alkūnė tarnauja kaip atramos taškas, taikoma jėga atsiranda iš raumenų, o obuolys ar krovinys pakeliamas.
Kastuvas veikia kaip trečios eilės svirtis. Kaip ir ledo ritulio lazda, arčiausiai galo esanti ranka veikia kaip atramos taškas, antroji ranka suteikia pastangų, o kastuvo galas pakelia ir perkelia krovinį.
Šluotos ir šluostės taip pat veikia kaip trečios eilės svertai. Viršutinė ranka tarnauja kaip atramos taškas, apatinė - jėga, o šluotos ar šluotelės galas stumia prieš purvo ir grindų atsparumą.