Vi forklarer, hvad en løftestang er, de kræfter, den bruger, og de variabler, der skal tages i betragtning. Også håndtagstyper og eksempler.
Hvad er en løftestang?
En håndtag er en simpel maskine, det vil sige en enhed, der er i stand til at modificere eller generere en kraft og sende forskydning. Den er sammensat af en stiv stang af noget moderat modstandsdygtigt materiale, som roterer frit på et støttepunkt kaldet omdrejningspunkt.
Et håndtag kan bruges til at maksimere den mekaniske kraft, der påføres en genstand, øge dens hastighed eller den afstand, den tilbagelægger, gennem påføring af en forholdsmæssig mindre kraft.
Afhængig af nærheden eller afstanden af omdrejningspunktet i forhold til kroppen, der skal bevæges, vil der være behov for mere eller mindre påført kraft, og en større eller mindre effekt vil blive opnået.
Tre kræfter virker samtidigt på en håndtag:
- Strøm (P). Det er den kraft, der frivilligt påføres ved enden af håndtaget, for at generere en reaktion. Det kan udføres manuelt eller ved hjælp af en vægteller endda elektriske eller dampmaskiner.
- Udholdenhed (R). Det er den kraft, der skal overvindes af kraften, det vil sige den vægt, som udøves på håndtaget af den krop, vi ønsker at bevæge, og som vil være ækvivalent, ved loven om handling og reaktion, til den, som håndtaget udøver på den.
- Støttestyrke. Det er den kraft, som omdrejningspunktet udøver på håndtaget, lig med og modsat de to foregående, da stangen holdes uden at bevæge sig over omdrejningspunktet.
Til gengæld er der to andre variabler at overveje i sagen:
- Kraftarm (Bp). Det er afstanden mellem omdrejningspunktet og punktet for anvendelse af magt.
- Modstandsarm (Br). Det er afstanden mellem omdrejningspunktet og den belastning eller krop, der skal mobiliseres.
Alt ovenstående er relateret gennem følgende formel:
P xBp = R x Br, kraften pr. arm er lig med udholdenhed for din.
Håndtaget Det blev opfundet i forhistorie, og der er allerede optegnelser i Mesopotamisk oldtid om dens brug til kunstvandingsskakter. Den første skriftlige omtale af en løftestang kommer fra Pappus af Alexandria i hansMatematisk samling , hvor det så berømte citat af den græske Archimedes optræder: "Giv mig en løftestang, og jeg vil flytte verden."
Håndtag typer
Der er tre typer håndtag, afhængigt af den relative position af modstandspunktet, den af strøm og omdrejningspunktet. Hver enkelt har forskellige egenskaber og vil have en relativt forskellig effekt.
- Første grads håndtag. Omdrejningspunktet er mellem magt og modstand, hvilket opnår, at den påførte kraft kan være meget mindre end den modstand, der skal overvindes, det vil sige, den maksimerer kraften. Imidlertid ofres den transmitterede hastighed og den afstand, kroppen tilbagelægger.
- Anden grads håndtag. Modstanden er mellem kraften og omdrejningspunktet, så kraften vil altid være mindre end modstanden, selvom den ikke opnår større forskydning heller ikke tilbagelagt distance (men besparelse Energi er yderst nyttig).
- Tredje grads håndtag. Den udøvede magt er mellem omdrejningspunktet i den ene yderlighed og modstanden i den anden. Den påførte kraft er større end den resulterende kraft, men det er muligt at øge den transmitterede hastighed eller afstanden tilbagelagt af kroppen.
Håndtag eksempler
Nogle dagligdags eksempler på skifte kan være:
- Første klasse. Vippen, saksen, tangen, tangen, katapulterne.
- Anden klasse. Trillebøren, nøddeknækkeren, en robåd, en ammebriks, en løftemaskine.
- Tredje klasse. En fiskestang, en hæftefjerner, en øjenbrynspincet eller menneskekroppens kæbeled.