Preprosti stroji zagotavljajo mehanske prednosti. Preprosteje povedano, preprosti stroji olajšajo delo tako, da povečajo količino dela, opravljenega z določenim naporom, ali tako, da zmanjšajo količino truda, potrebnega za isto delo. Delo je po definiciji enako sili in razdalji. Preprost stroj, znan kot vzvod, je na voljo v treh različicah, od katerih vsaka opravlja delo s povečanjem učinkovitosti uporabljene sile.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Primeri vzvodov v vsakdanjem življenju vključujejo vrtljive igrače, samokolnice, škarje, klešče, steklenice odpirači, krpe, metle, lopate, oreščki in športna oprema, kot so baseball palice, palice za golf in hokej palice. Tudi vaša roka lahko deluje kot vzvod.
Delo, sila in razdalja
Delo, ki ga opravljajo vzvodi, običajno spremeni smer uporabljene sile, razdaljo in hitrost gibanja, ki jo povzroči sila, ali efektivno moč sile, ki deluje. Vzvodi uporabljajo palico za prenos napora (uporabljene sile) skozi oporni kraj (fokusirana točka) na obremenitev ali upor. Relativni položaji teh treh elementov vzvoda določajo, ali je vzvod a vzvod prvega razreda ali prvega reda, vzvod drugega ali drugega reda ali tretjerazredni oz vzvod tretjega reda.
Prvovrstne vzvode
Prvovrstne (imenovane tudi prvovrstne) ročice imajo uporabljeno silo na eni strani oporišča in obremenitev oziroma upor na drugi strani oporišča. Približevanje oporišča bližje koncu bremena poveča učinkovitost sile s konca napora. Te vrste vzvodov so lahko najlažje prepoznavne ročice.
Ročice drugega razreda
Vzvodi drugega razreda (ali vzroki drugega reda) imajo silo, ki deluje na enem koncu vzvoda, in oporo na drugi strani ročice. Obremenitev ali upor leži med oporiščem in uporabljeno silo.
Tretjerazredne vzvode
Vzvodi tretjega razreda (ali tretjega reda) imajo obremenitev na enem koncu vzvoda in oporišče na drugem koncu vzvoda. Priložena sila se pojavi med obremenitvijo in oporiščem.
Deset vrst vzvodov
First = Primeri vzvoda razreda
Kladivo ali vrtljivo kladivo je lahko najpogosteje prepoznana ročica prvega reda. Sila uporabnika navzdol na enem koncu kladiva se prevede čez oporni toček, da dvigne voznika na drugem koncu. Če se oporni kraj približa večjemu kolesarju, poveča učinkovitost sile manjšega kolesarja.
Škarje so še ena pogosta ročica prvega reda. Ročaji uporabljajo silo ali napor, vijak, ki povezuje obe strani, tvori oporišče in sila, ki se prenese na rezila, omogoča rezanje škarj.
Tako kot škarje tudi klešče delujejo kot vzvodi prvega reda z uporabo sile na ročajih. Tečajna sredina deluje kot oporišče, obremenitev ali upor pa se pojavi med zobmi klešč.
Primeri vzvodov drugega razreda
Samokolnice so primeri vzvodov drugega reda. Kolo služi kot oporna točka. Priložena sila se pojavi na ročajih. Obremenitev je seveda med silo in oporno točko.
Klasični ročni orešček je tudi vzvod drugega reda. Tečajni konec služi kot oporna točka. Sila, ki deluje na konce ročajev, poči matico (obremenitev), ki leži med njimi.
Ročni odpirač za steklenice deluje kot vzvod drugega reda. Sila deluje na enem koncu odpirača, da bi premagala odpornost pokrovčka steklenice. Oporna točka leži na koncu odpirača, ki leži na pokrovčku steklenice.
Primeri vzvodov tretjega razreda
Vzvodi tretjega reda vključujejo številne vrste športne opreme, vključno z baseball palicami, palicami za golf in hokejskimi palicami. Te držite z obema rokama, toda ena samo drži predmet, druga pa uporablja večjo silo. Torej, vsi trije primeri imajo osnovo na enem koncu, kjer ena od vaših rok drži ročico (pomeni palico, palico itd.). Uporabljena sila se pojavi blizu oporišča, kjer vaša druga roka uporabi napor, tako da sila premakne nasprotni konec predmeta in prenese silo na baseball, žogo za golf ali hokejski plošček.
Dviganje jabolka uporablja vzvod tretjega reda - vaša roka! Komolec služi kot oporišče, uporabljena sila prihaja iz mišic in jabolko ali breme dvignemo.
Lopata deluje kot vzvod tretjega reda. Tako kot hokejska palica tudi roka, ki je najbližje koncu, deluje kot oporišče, druga roka zagotavlja napor in konec lopate dvigne in premakne tovor.
Metle in krpe delujejo tudi kot vzvodi tretjega reda. Zgornja stran služi kot oporišče, spodnja roka zagotavlja silo in konec metle ali brisa potiska proti odpornosti umazanije in tal.