Прості машини забезпечують механічні переваги. Простіше кажучи, прості машини полегшують роботу за рахунок збільшення обсягу роботи, виконаної з певними зусиллями, або за рахунок зменшення обсягу зусиль, необхідних для виконання тієї самої роботи. Робота, за визначенням, дорівнює силі і відстані. Проста машина, відома як важіль, поставляється у трьох варіаціях, кожна з яких виконує роботу за рахунок підвищення ефективності прикладеної сили.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Прикладами важелів у повсякденному житті є качалки, тачки, ножиці, плоскогубці, пляшка сошники, швабри, мітли, лопати, горіхові клітки та спортивне спорядження, такі як бейсбольні бити, ключки для гольфу та хокей палички. Навіть ваша рука може виступати в ролі важеля.
Робота, сила та відстань
Робота, що виконується важелями, зазвичай змінює напрямок прикладеної сили, відстань і швидкість руху, що створюються прикладеною силою, або ефективну силу прикладеної сили. Важелі використовують штангу для передачі зусилля (прикладеної сили) через точку опори (зосереджену точку) на вантаж або опір. Взаємне розташування цих трьох елементів важеля визначає, чи є важіль a важіль першого класу або першого порядку, важіль другого класу або другого порядку або третій клас або важіль третього порядку.
Першокласні важелі
Важелі першого класу (їх ще називають) першого порядку мають прикладену силу з одного боку опорної точки, а навантаження або опір - з іншого боку опорної точки. Наближення точки опори ближче до кінця навантаження збільшує ефективність зусилля з кінця зусилля. Ці типи важелів можуть бути найбільш легко розпізнаними важелями.
Важелі другого класу
Важелі другого класу (або другого порядку) мають прикладену силу на одному кінці важеля, а опорна точка - на іншій стороні важеля. Навантаження або опір лежить між точкою опори та прикладеною силою.
Важелі третього класу
Важелі третього класу (або третього порядку) мають навантаження на одному кінці важеля, а опорна точка на іншому кінці важеля. Прикладається сила виникає між навантаженням і точкою опори.
Десять типів важелів
Перший = Приклади важелів класу
Гойдалка на гойдалках або коливання може бути найпоширенішим важелем першого порядку. Прикладається донизу сила вершника на одному кінці гойдалки перекладається через точку опори, щоб підняти вершника на іншому кінці. Наближення точки опори до більшого вершника підвищує ефективність дії сили від меншого вершника.
Ножиці - ще один поширений важіль першого порядку. Ручки прикладають силу або зусилля, гвинт, що з'єднує обидві сторони, утворює точку опори, а сила, що передається на леза, дозволяє ножицям різати.
Як і ножиці, плоскогубці працюють як важелі першого порядку, приклавши зусилля до ручок. Начіпна середина працює як точка опори, а навантаження або опір виникає між зубцями плоскогубців.
Приклади важелів другого класу
Тачки - приклади важелів другого порядку. Колесо служить опорою. Прикладається сила виникає на ручках. Навантаження, звичайно, лежить між силою та точкою опори.
Класичний ручний лускунчик також є важелем другого порядку. Відкидний кінець служить опорою. Сила, прикладена до кінців ручок, тріскає гайку (навантаження), що лежить між ними.
Ручний сошник для пляшок виконує роль важеля другого порядку. Сила прикладена до одного кінця сошника, намагаючись подолати опір кришки пляшки. Точка опори лежить у кінці сошника, що спирається на кришку пляшки.
Приклади важелів третього класу
Важелі третього порядку включають багато видів спортивного обладнання, включаючи бейсбольні бити, ключки для гольфу та ключки. Ви тримаєте їх двома руками, але одна просто тримає предмет, а інша застосовує більшу силу. Отже, усі ці три приклади мають точку опори на одному кінці, де одна з ваших рук тримає важіль (мається на увазі палиця, палиця тощо). Застосовувана сила виникає поблизу точки опори, де ваша інша рука докладає зусиль, щоб сила рухала протилежний кінець предмета, передаючи силу бейсболу, м'ячу для гольфу або хокейній шайбі.
Для підняття яблука використовується важіль третього порядку - ваша рука! Лікоть служить опорою, прикладена сила надходить від м’язів і яблуко або вантаж піднімається.
Лопата працює як важіль третього порядку. Як і хокейна ключка, рука, найближча до кінця, виконує роль точки опори, друга рука забезпечує зусилля, і кінець лопати піднімає і переміщує вантаж.
Мітли та швабри також виконують роль важелів третього порядку. Верхня частина служить опорою, нижня забезпечує силу, а мітла або швабра натискає на опір бруду та підлоги.