نحوه محاسبه یک اهرم کلاس 2 - ماشین حساب ما را در زیر امتحان کنید
اهرم درجه دوم ماشین ساده ای است که از یک میله صلب تشکیل شده است که حول نقطه ثابتی به نام تکیه گاه می چرخد. بار یا وزن بین تکیه گاه و تلاش یا نیرویی که برای حرکت بار اعمال می شود قرار می گیرد. به عبارت دیگر، بار از نقطه تکیه گاه دورتر از تلاش است و تلاش در جهت مخالف بار اعمال می شود.
یک اهرم درجه دو برای افزایش نیروی اعمال شده به بار استفاده می شود. با قرار دادن بار به نقطه‌ی تکیه‌گاه نزدیکتر از تلاش، می‌توان نیروی کوچکی را به انتهای اهرم وارد کرد که با دورتر کردن بار از تکیه‌گاه تقویت می‌شود. این نوع اهرم به اندازه اهرم های درجه یک یا درجه سه رایج نیست، اما در بسیاری از نمونه های دنیای واقعی یافت می شود.
برای محاسبه مزیت مکانیکی یک اهرم درجه دو، باید نسبت فاصله بار به نقطه اتکا (L) را به فاصله تلاش تا تکیه گاه (E) تعیین کنید. مزیت مکانیکی (MA) را می توان به صورت زیر بیان کرد:
MA = L / E
برخی از نمونه های واقعی اهرم های درجه دوم عبارتند از:
- فندق شکن: فندق شکن نمونه ای رایج از اهرم های درجه دو است. بار مهره ای است که بین دو بازوی اهرم قرار می گیرد و تلاش به انتهای دیگر اهرم وارد می شود.
- چرخ دستی: چرخ دستی نمونه دیگری از اهرم های درجه دو است. بار وزن محتویات چرخ دستی است که بین چرخ و دسته ها قرار دارد. تلاش بر روی دسته‌ها اعمال می‌شود که به نقطه تکیه‌گاه نزدیکتر هستند تا بار.
- بطری بازکن: بطری بازکن نیز یک اهرم درجه دو است. بار درپوش روی بطری است و تلاش به انتهای دیگر اهرم که به تکیه گاه نزدیکتر است اعمال می شود.
به طور خلاصه، اهرم درجه دوم یک ماشین ساده است که می تواند برای افزایش نیروی اعمال شده به بار استفاده شود. آنها به اندازه انواع دیگر اهرم ها رایج نیستند اما در بسیاری از نمونه های واقعی مانند فندق شکن ها، چرخ دستی ها و بطری بازکن ها یافت می شوند.
نتایج
نیروی محرک مورد نیاز F:
0 پوند
0 N
0 کیلوگرم
0 گرم
اصل پشت محاسبات
در یک اهرم درجه دو، بار یا مقاومت بین تکیه گاه و تلاش قرار می گیرد. بازوی تلاش همیشه بلندتر از بازوی بار است. فرمول محاسبه تلاش مورد نیاز در یک اهرم درجه دو به صورت زیر است:
تلاش x بازوی تلاش = بار x بازوی بار
جایی که:
- تلاش: نیروی اعمال شده به اهرم برای جابجایی بار
- بازوی تلاش: فاصله از تکیه گاه تا نقطه ای که تلاش اعمال می شود
- بار: وزن یا مقاومتی که توسط اهرم حرکت می کند
- بازوی بار: فاصله از تکیه گاه تا نقطه ای که بار اعمال می شود
برای یافتن هر یک از متغیرهای معادله، سه متغیر دیگر باید شناخته شوند.
Tonneau Cover Lift از یک اهرم کلاس 2 استفاده می کند
در مورد پوشش Tonneau، که در آن محرک های الکتریکی برای بلند کردن روکش به بالا و پایین استفاده می شود، سپس فرض می کنیم وزن به طور مساوی در تمام طول توزیع شده است. در این مورد، بار را می توان به عنوان یک بار نقطه ای در نظر گرفت که در نقطه میانی بازوی بار عمل می کند. نقطه میانی جایی است که بازوی بار برابر با نصف طول کل بازوی بار است.
- تلاش: نیروی اعمال شده به اهرم برای جابجایی بار
- بازوی تلاش: فاصله از تکیه گاه تا نقطه ای که تلاش اعمال می شود
- بار: وزن یا مقاومتی که توسط اهرم حرکت می کند
- بازوی بار: فاصله از نقطه تکیه گاه تا نقطه میانی بازوی بار
اهرم کلاس 2 چه تفاوتی با اهرم کلاس 3 دارد؟
یک اهرم درجه دو و یک اهرم درجه سه از نظر آرایش سه جزء خود متفاوت هستند: تلاش، بار و تکیه گاه. در اینجا خلاصه ای از تفاوت های آنها آمده است: اهرم درجه دوم:- بار بین تلاش و تکیه گاه قرار می گیرد.
- تلاش در جهت مخالف بار حرکت می کند.
- اهرم های درجه دو معمولاً یک مزیت مکانیکی ایجاد می کنند، به این معنی که تلاش لازم برای جابجایی بار کمتر از نیروی اعمال شده توسط بار است.
- نمونه هایی از اهرم های درجه دو عبارتند از: چرخ دستی، فندق شکن و بطری بازکن.
- تلاش بین تکیه گاه و بار قرار دارد.
- تلاش در همان جهت حرکت می کند که بار.
- اهرم های درجه سوم معمولاً یک نقطه ضعف مکانیکی ایجاد می کنند، به این معنی که تلاش لازم برای جابجایی بار بیشتر از نیروی اعمال شده توسط بار است. با این حال، آنها اغلب مزیت سرعت و دامنه حرکت را ارائه می دهند.
- نمونه هایی از اهرم های درجه سه عبارتند از موچین، اندام های انسان (مانند عضله دوسر که روی ساعد عمل می کند)، و چوب بیسبال که توسط یک خمیر نگه داشته می شود.
ما برخی از پست های وبلاگ را در کلاس های دیگر اهرم ها ایجاد کرده ایم که میانبرهای آنها در زیر نشان داده شده است:
نمونه دنیای واقعی یک اهرم کلاس 2 و 3
