Come calcolare una leva di 2a classe: prova il nostro calcolatore di seguito
Una leva di secondo genere è una macchina semplice costituita da una barra rigida che ruota attorno a un punto fisso chiamato fulcro. Il carico o peso si trova tra il fulcro e lo sforzo o la forza applicata per spostare il carico. In altre parole, il carico è più lontano dal fulcro rispetto allo sforzo, e lo sforzo viene applicato nella direzione opposta al carico.
Una leva di secondo genere viene utilizzata per aumentare la forza applicata a un carico. Posizionando il carico più vicino al fulcro rispetto allo sforzo, è possibile applicare una piccola forza all'estremità della leva, che viene amplificata man mano che si sposta il carico più lontano dal fulcro. Questo tipo di leva non è comune come le leve di prima o terza classe, ma può essere trovata in molti esempi del mondo reale.
Per calcolare il vantaggio meccanico di una leva di secondo genere, è necessario determinare il rapporto tra la distanza dal carico al fulcro (L) e la distanza dallo sforzo al fulcro (E). Il vantaggio meccanico (MA) può essere espresso come:
MA = L/E
Alcuni esempi reali di leve di seconda classe includono:
- Schiaccianoci: uno schiaccianoci è un esempio comune di leva di seconda classe. Il carico è il dado, che è posto tra i due bracci della leva, e lo sforzo viene applicato all'altra estremità della leva.
- Carriola: una carriola è un altro esempio di leva di seconda classe. Il carico è il peso del contenuto della carriola, che è posizionata tra la ruota e le maniglie. Lo sforzo viene applicato sulle maniglie, che sono più vicine al fulcro rispetto al carico.
- Apribottiglie: anche l'apribottiglie è una leva di seconda classe. Il carico è rappresentato dal tappo della bottiglia, mentre lo sforzo viene applicato all'altra estremità della leva, più vicina al fulcro.
In sintesi, una leva di secondo genere è una macchina semplice che può essere utilizzata per aumentare la forza applicata ad un carico. Non sono comuni come altri tipi di leve, ma possono essere trovate in molti esempi del mondo reale, come schiaccianoci, carriole e apribottiglie.
Risultati
Forza dell'attuatore richiesta F:
0 libbre
0 N
0kg
0 g
Principio alla base dei calcoli
In una leva di secondo genere il carico o resistenza si trova tra il fulcro e lo sforzo. Il braccio di sforzo è sempre più lungo del braccio di carico. La formula per calcolare lo sforzo richiesto in una leva di secondo genere è:
Sforzo x braccio di sforzo = carico x braccio di carico
Dove:
- Sforzo: la forza applicata alla leva per spostare il carico
- Braccio di sforzo: la distanza dal fulcro al punto in cui viene applicato lo sforzo
- Carico: il peso o la resistenza mossa dalla leva
- Braccio di carico: la distanza dal fulcro al punto in cui viene applicato il carico
Per trovare una qualsiasi delle variabili nell'equazione, è necessario conoscere le altre tre variabili.
Il sollevamento della copertura del tonneau utilizza una leva di 2a classe
Nel caso di copertura tonneau, dove attuatori elettrici servono per sollevare e abbassare la copertura, supponiamo che il peso sia distribuito uniformemente su tutta la lunghezza. In questo caso il carico può essere trattato come un carico concentrato che agisce nel punto medio del braccio di carico. Il punto medio è dove il braccio di carico è pari alla metà della lunghezza totale del braccio di carico.
- Sforzo: la forza applicata alla leva per spostare il carico
- Braccio di sforzo: la distanza dal fulcro al punto in cui viene applicato lo sforzo
- Carico: il peso o la resistenza mossa dalla leva
- Braccio di carico: la distanza dal fulcro al punto medio del braccio di carico
In cosa differisce una leva di 2° genere da una leva di 3° genere?
Una leva di secondo genere e una leva di terzo genere si differenziano per la disposizione delle tre componenti: sforzo, carico e fulcro. Ecco un riepilogo delle loro differenze: Leva di secondo genere:- Il carico è situato tra lo sforzo e il fulcro.
- Lo sforzo si muove nella direzione opposta al carico.
- Le leve di secondo genere forniscono generalmente un vantaggio meccanico, nel senso che lo sforzo richiesto per spostare il carico è inferiore alla forza esercitata dal carico.
- Esempi di leve di seconda classe includono carriole, schiaccianoci e apribottiglie.
- Lo sforzo è localizzato tra il fulcro e il carico.
- Lo sforzo si muove nella stessa direzione del carico.
- Le leve di terza classe presentano tipicamente uno svantaggio meccanico, nel senso che lo sforzo richiesto per spostare il carico è maggiore della forza esercitata dal carico. Tuttavia, spesso forniscono un vantaggio in termini di velocità e ampiezza di movimento.
- Esempi di leve di terza classe includono pinzette, arti umani (come i bicipiti che agiscono sull'avambraccio) e una mazza da baseball tenuta da un battitore.
Abbiamo creato alcuni post sul blog su altre classi di leve, le scorciatoie per queste sono mostrate di seguito:
Esempio reale di una leva di 2a e 3a classe