Wie berechnet man einen Hebel der 2. Klasse, in dem sich die Drücken- oder Ziehkraft in einem Winkel befindet
Wenn Sie bereits unseren Hebelrechner der 2. Klasse ausprobiert haben und den Artikel gelesen haben, den wir schreiben, wie die Kraft für einen Hebel der zweiten Klasse (Link unten) berechnet wird, werden Sie feststellen, dass dies nur dann gilt, wenn die angewendete Kraft senkrecht senkrecht ist zum Hebelarm.
Hebelartikel und Taschenrechner der 2. Klasse
Wenn eine Kraft in einem Winkel zum Hebelarm angewendet wird, kann sie in zwei Komponenten aufgelöst werden: einen senkrecht zum Hebelarm und einen parallel zum Hebelarm. Die senkrechte Komponente der Kraft trägt zum Drehmoment bei, das die Last bewegt, während die parallele Komponente einfach den Hebelarm seitwärts drückt.
Um die Kraft zu berechnen, die erforderlich ist, um die Last in einem Hebel der zweiten Klasse zu bewegen, wenn die Kraft in einem Winkel angewendet wird, müssen Sie die Trigonometrie verwenden, um die senkrechte Komponente der Kraft zu bestimmen.
Wie berechnet man die erforderliche Kraft?
Die Formel zur Berechnung der Kraft, die erforderlich ist, um eine Last mit einem Hebel der zweiten Klasse zu heben, wobei die Kraft in einem Winkel aufgetragen wird.
Die Formel lautet:
F = (W1 * l2) / (l1 * sin (theta))
Wo:
- F ist die Kraft, die erforderlich ist, um die Last in Newtons zu heben
- W1 ist das Gewicht der Last in Newtons
- L1 ist der Abstand vom Drehpunkt zur Last in Metern
- L2 ist der Abstand vom Drehpunkt zur Kraft in Metern
- Theta ist der Winkel zwischen der Kraft und der horizontalen Ebene in Radiern
Was wäre eine typische Anwendung für einen Hebel der 2. Klasse, in dem sich die Druckkraft in einem Winkel befindet?
Eine typische Anwendung für einen Hebel der zweiten Klasse, bei dem sich die Druckkraft in einem Winkel befindet, ist eine Schubkarre. In einer Schubkarre wird die Ladung (normalerweise Schmutz oder anderes schweres Material) in den Eimer gelegt, der sich an einem Ende des Hebels (L1) befindet, und die Person, die die Schubkarre drängt Anderes Ende des Hebels (L2).
Der Winkel zwischen der von der Person ausgeübten Kraft und der horizontalen Ebene beträgt normalerweise nicht 90 Grad, sondern einen akuten Winkel. Dies bedeutet, dass die zum Anheben der Last im Eimer erforderliche Kraft geringer ist als das Gewicht der Last selbst. Je länger der Griff (L2) und je kleiner der Kraftwinkel ist, desto weniger Kraft muss die Person ausüben, um die Last anzuheben.
Durch die Verwendung eines Hebels der zweiten Klasse mit der Druckkraft auf einen Winkel kann die Person, die die Schubkarre drückt, eine schwerere Ladung mit weniger Aufwand bewegen, als wenn sie einfach die Last direkt anhebt.
Was sind die Vorteile für einen Hebel der 2. Klasse, in dem sich die Druckkraft in einem Winkel befindet?
Zu den Vorteilen, einen Hebel der zweiten Klasse zu verwenden, in dem die Druckkraft in einem Winkel liegt, gehören:
- Mechanischer Vorteil: Ein Hebel der zweiten Klasse bietet einen mechanischen Vorteil, der es einer Person ermöglicht, eine schwerere Last mit weniger Kraft zu heben. Indem die Last näher an den Dreh- und Angelpunkt platziert und weiter vom Drehpunkt entfernt wird, kann die Person die Kraft, die sie auf den Hebel ausüben, vergrößern. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn Sie schwere Lasten anheben oder Aufgaben ausführen, die viel Kraft erfordern.
- Kontrolle: Durch Platzieren der Kraft in einem Winkel zur horizontalen Ebene kann die Person mehr Kontrolle über die Bewegung der Last haben. Der Kraftwinkel ermöglicht es der Person, die Kraft in eine bestimmte Richtung zu lenken, was in Situationen, in denen die Last um Hindernisse oder in engen Räumen bewegt werden muss, nützlich sein kann.
- Reduzierter Dehnung: Wenn Sie einen Hebel der zweiten Klasse mit der Druckkraft auf einen Winkel verwenden, können Sie die Belastung des Körpers der Person verringern. Durch die Verwendung des Hebels kann die Person die Last mit weniger Kraft anheben, was das Verletzungsrisiko verringern kann.
Insgesamt kann die Verwendung eines Hebels zweiter Klasse mit der Druckkraft auf einen Winkel die Effizienz, Kontrolle und Sicherheit verbessern, wenn schwere Lasten angehoben oder Aufgaben ausgeführt werden, die viel Kraft erfordern.
