Para szczypiec, jak sama nazwa wskazuje, składa się z dwóch dźwigni współpracujących ze sobą, aby zapewnić użytkownikowi mocniejszy chwyt, niż byłby dostępny gołymi rękami. Zrozumienie, w jaki sposób te dźwignie działają i współdziałają, może pomóc dziecku w realizacji projektu naukowego lub po prostu pomóc robotnikowi zrozumieć narzędzia jego zawodu.
Proste maszyny
Dźwignia jest jedną z sześciu prostych maszyn, z których zbudowane są wszystkie inne maszyny. Pozostałe pięć prostych maszyn to koło i oś, koło pasowe, pochylona płaszczyzna, klin i śruba. Proste maszyny są łączone w złożone maszyny. Na przykład, jeśli przymocujesz dźwignię do koła i osi, a następnie umieścisz na górze kosz, zbudowałeś taczkę.
Części dźwigni
Dźwignia składa się z czterech części: obciążenia, punktu podparcia, siły i samej dźwigni. Obciążenie to punkt, który wywiera siłę na obiekt, którym manipuluje dźwignia, taki jak kosz na taczce. Punkt podparcia to punkt, w którym obraca się dźwignia, taki jak środek huśtawki. Wysiłek to punkt, w którym osoba lub maszyna wywiera siłę na dźwignię, np. uchwyt łomu. Dźwignia to struktura łącząca pozostałe trzy części.
Klasy dźwigni
Istnieją trzy różne klasy dźwigni. Najwyższej klasy dźwignia ma punkt podparcia między obciążeniem a wysiłkiem. Dźwignia drugiej klasy ma obciążenie między siłą a punktem podparcia. Dźwignia trzeciej klasy ma siłę między obciążeniem a punktem podparcia. Huśtawka to przykład dźwigni najwyższej klasy. Przykładem dźwigni drugiej klasy jest taczka. Wędka jest przykładem dźwigni trzeciej klasy.
Dźwignie w szczypcach
Para szczypiec składa się z dwóch dźwigni działających w przeciwnych kierunkach. Obciążenie tych dźwigni to punkt, w którym chwytają się szczypce. Wysiłek dotyczy uchwytów, miejsca, w którym użytkownik chwyta szczypce. Punkt podparcia znajduje się przy nakrętce, w której obracają się szczypce. Ponieważ punkt podparcia znajduje się między obciążeniem a wysiłkiem, obie dźwignie są dźwigniami najwyższej klasy.
Jak działają dźwignie
Kiedy wywierasz siłę na siłę jednej z dźwigni w szczypcach, siła ta jest kilkakrotnie zwielokrotniana, zanim zostanie przyłożona do ładunku. Punkt podparcia zmienia kierunek siły, gdy się obraca. Kiedy ściskasz szczypce, obie dźwignie wywierają siłę jednocześnie, w przeciwnych kierunkach i do siebie. Wszystko, co znajduje się pomiędzy punktami obciążenia na tych dźwigniach, zostanie ściśnięte z kilkukrotnym naciskiem, jaki wywierasz na uchwyty szczypiec.
