Basit makineler mekanik avantajlar sağlar. Daha basit bir ifadeyle, basit makineler, belirli bir çabayla yapılan iş miktarını artırarak veya aynı işi yapmak için gereken çaba miktarını azaltarak işi kolaylaştırır. İş, tanımı gereği, kuvvet çarpı mesafeye eşittir. Kaldıraç olarak bilinen basit makine, her biri uygulanan bir kuvvetin etkinliğini artırarak iş yapan üç varyasyona sahiptir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Günlük yaşamdaki kaldıraç örnekleri arasında sallananlar, el arabaları, makaslar, penseler, şişeler bulunur. açıcılar, paspaslar, süpürgeler, kürekler, fındıkkıranlar ve beyzbol sopaları, golf sopaları ve hokey gibi spor malzemeleri çubuklar. Kolunuz bile bir kaldıraç görevi görebilir.
İş, Kuvvet ve Mesafe
Kaldıraçların yaptığı iş genellikle uygulanan kuvvetin yönünü, uygulanan kuvvetin ürettiği hareketin mesafesini ve hızını veya uygulanan kuvvetin efektif gücünü değiştirir. Kollar, bir eforu (uygulanan kuvvet) bir dayanak noktası (odak noktası) üzerinden bir yüke veya dirence aktarmak için bir çubuk kullanır. Bir kaldıracın bu üç elemanının göreli konumları, kaldıracın bir kaldıraç olup olmadığını belirler. birinci sınıf veya birinci dereceden kaldıraç, ikinci sınıf veya ikinci dereceden bir kaldıraç veya üçüncü sınıf veya üçüncü dereceden kol.
Birinci Sınıf Kollar
Birinci sınıf (birinci dereceden olarak da adlandırılır) kaldıraçlar, dayanağın bir tarafında uygulanan kuvvete ve dayanağın diğer tarafında yük veya dirence sahiptir. Dayanak noktasının yük ucuna daha yakın hareket ettirilmesi, kuvvetin çaba ucundan etkinliğini arttırır. Bu tür kaldıraçlar en kolay tanınan kaldıraçlar olabilir.
İkinci Sınıf Kollar
İkinci sınıf (veya ikinci dereceden) kollar, kolun bir ucunda uygulanan kuvvete ve kolun diğer tarafında dayanak noktasına sahiptir. Yük veya direnç, dayanak noktası ile uygulanan kuvvet arasındadır.
Üçüncü Sınıf Kollar
Üçüncü sınıf (veya üçüncü dereceden) kollar, kolun bir ucunda yüke ve kolun diğer ucunda dayanak noktasına sahiptir. Uygulanan kuvvet, yük ile dayanak arasında meydana gelir.
On Çeşit Kaldıraç
Birinci=Sınıf Kol Örnekleri
Tahterevalli veya sallanan sallanan, en yaygın olarak tanınan birinci dereceden kaldıraç olabilir. Tahterevallinin bir ucundaki binicinin aşağı doğru uygulanan kuvveti, diğer uçtaki biniciyi kaldırmak için dayanak noktası boyunca çevrilir. Dayanak noktasını daha büyük bir biniciye yaklaştırmak, daha küçük bir biniciden gelen kuvvetin etkinliğini arttırır.
Makas, başka bir yaygın birinci dereceden kaldıraçtır. Kulplar kuvvet veya efor uygular, iki tarafı birleştiren vida dayanak noktasını oluşturur ve bıçaklara aktarılan kuvvet makasın kesmesini sağlar.
Makas gibi, pense de tutamaçlara kuvvet uygulayarak birinci dereceden kollar gibi çalışır. Menteşeli orta dayanak noktası olarak çalışır ve pense dişleri arasında yük veya direnç oluşur.
İkinci Sınıf Kol Örnekleri
El arabaları, ikinci dereceden kaldıraçlara örnektir. Tekerlek dayanak noktası görevi görür. Uygulanan kuvvet kollarda meydana gelir. Yük, elbette, kuvvet ve dayanak noktası arasındadır.
Klasik bir el tipi fındıkkıran da ikinci dereceden bir kaldıraçtır. Menteşeli uç dayanak noktası görevi görür. Kolların uçlarına uygulanan kuvvet, arada kalan somunu (yükü) kırar.
Elde tutulan bir şişe açacağı, ikinci dereceden bir kol görevi görür. Şişe kapağının direncini aşmak için açıcının bir ucuna kuvvet uygulanır. Dayanma noktası, şişe kapağına dayanan açıcının ucunda yer alır.
Üçüncü Sınıf Kol Örnekleri
Üçüncü dereceden kaldıraçlar, beyzbol sopaları, golf sopaları ve hokey sopaları dahil olmak üzere birçok türde spor ekipmanını içerir. Bunları iki elinizle tutarsınız, ancak biri yalnızca öğeyi tutarken diğeri daha fazla güç uygular. Dolayısıyla, bu örneklerin üçünün de bir ucunda dayanak noktası vardır, burada bir eliniz kolu tutar (yani sopa, sopa vb.). Uygulanan kuvvet, dayanak noktasının yakınında meydana gelir; burada diğer eliniz, kuvvetin öğenin karşı ucunu hareket ettirerek kuvveti beyzbol topuna, golf topuna veya hokey diskine aktaracak şekilde çaba sarf eder.
Bir elmayı kaldırmak üçüncü dereceden bir kol kullanır - kolunuz! Dirsek dayanak görevi görür, uygulanan kuvvet kaslardan gelir ve elma veya yük kaldırılır.
Bir kürek, üçüncü dereceden bir kaldıraç olarak çalışır. Hokey sopası gibi, uca en yakın el dayanak görevi görür, saniye ibresi efor sağlar ve kürek ucu yükü kaldırır ve hareket ettirir.
Süpürgeler ve paspaslar ayrıca üçüncü dereceden kaldıraç görevi görür. Üst el dayanak görevi görür, alt el kuvveti sağlar ve süpürge veya paspas ucu kir ve zeminin direncine karşı iter.