Mekaniske ulemper ved et spaksystem

Spaken er en av de grunnleggende enkle maskinmekanikkene, sammen med det skråplanet, hjulet og aksel, skruekile og remskive, ifølge University of Houstons Simple Machines Learning Nettstedet. Folk bruker spaker i alt fra å kaste en ball til en vipp. Selv om de mange fordelene med spaker er velkjente, har systemet også flere ulemper.

På det mest grunnleggende er en spak en rett, stiv gjenstand som svinger på en støttepunkt for å lette løftingen ved å bruke en liten kraft som påføres over en lang avstand. Det er tre typer spaker. Type 1 er en stiv stang med støttepunktet sentrert som en vipp. En type 2-spak har lasten før støttepunktet og kraften som påføres foran lasten, for eksempel et hjulløp. Den endelige typen har belastningen på slutten, med støttepunktet plassert foran styrken, for eksempel den menneskelige armen.

Spakene har betydelige vekter påført på forskjellige punkter rundt sine støttepunkter. Over tid forårsaker vekt og bevegelse slitasje nær støttepunktet, noe som fører til bøyning og eventuell brudd. Bøying av den stive armen fører til en ineffektiv spak og reduserer den mekaniske fordelen.

Den tredje typen spak har den ulempen at den reduserer kraften som utøves på systemet. Kraften er mellom lasten og støttepunktet. Selv om det skaper en mekanisk fordel, reduserer den den totale kraften, noe som fører til ineffektivitet i systemet. Når det gjelder en arm, produserer bicepsen kraften, og albuen er utgangspunktet.

I en perfekt verden er den stive armen perfekt stiv. Imidlertid er ingen substanser i virkeligheten helt stive. Den stive armen bøyer seg avhengig av lastens vekt. Dette kan føre til upresise målinger.