Cách tính đòn bẩy hạng 2 trong đó lực đẩy hoặc lực kéo nằm trên một góc
Nếu bạn đã thử máy tính đòn bẩy hạng 2 của chúng tôi và đọc bài viết chúng tôi viết về cách tính lực cần thiết cho đòn bẩy hạng hai (Liên kết bên dưới), bạn sẽ nhận thấy điều này chỉ áp dụng khi lực tác dụng vuông góc tới cánh tay đòn.
Bài viết và máy tính đòn bẩy hạng 2
Khi một lực tác dụng một góc lên cánh tay đòn, nó có thể được phân thành hai thành phần: một thành phần vuông góc với cánh tay đòn và một thành phần song song với cánh tay đòn. Thành phần vuông góc của lực sẽ góp phần tạo ra mô men xoắn làm tải trọng di chuyển, trong khi thành phần song song sẽ chỉ đẩy tay đòn sang một bên.
Để tính lực cần thiết để di chuyển tải trong đòn bẩy hạng hai khi lực tác dụng một góc, bạn cần sử dụng lượng giác để xác định thành phần vuông góc của lực.
Làm thế nào để tính toán lực cần thiết?
công thức tính lực cần thiết để nâng một tải trọng bằng đòn bẩy hạng hai với lực tác dụng một góc.
Công thức là:
F = (w1 * L2) / (L1 * sin(theta))
Ở đâu:
- F là lực cần thiết để nâng tải, tính bằng newton
- w1 là trọng lượng của tải, tính bằng newton
- L1 là khoảng cách từ điểm tựa đến tải, tính bằng mét
- L2 là khoảng cách từ điểm tựa đến lực, tính bằng mét
- theta là góc giữa lực và mặt phẳng ngang, tính bằng radian
Ứng dụng điển hình của đòn bẩy loại 2 trong đó lực đẩy tác dụng lên một góc là gì?
Một ứng dụng điển hình của đòn bẩy hạng hai trong đó lực đẩy tác dụng lên một góc là xe cút kít. Trong xe cút kít, tải trọng (thường là bụi bẩn hoặc vật liệu nặng khác) được đặt vào thùng, nằm ở một đầu của cần gạt (L1) và người đẩy xe cút kít tác dụng lực lên tay cầm nằm trên xe cút kít. đầu kia của đòn bẩy (L2).
Góc giữa lực do người tác dụng và mặt phẳng ngang thường không phải là 90 độ mà là một góc nhọn. Điều này có nghĩa là lực cần thiết để nâng tải trong gầu nhỏ hơn trọng lượng của tải. Tay cầm (L2) càng dài và góc của lực càng nhỏ thì lực mà người đó cần tác dụng để nâng vật nặng càng nhỏ.
Bằng cách sử dụng đòn bẩy hạng hai với lực đẩy tạo thành một góc, người đẩy xe cút kít có thể di chuyển một vật nặng hơn với ít sức lực hơn so với khi họ chỉ nâng vật tải một cách trực tiếp.
Đòn bẩy loại 2 có ưu điểm gì khi lực đẩy tác động lên một góc?
Ưu điểm của việc sử dụng đòn bẩy loại hai trong đó lực đẩy tác động lên một góc bao gồm:
- Lợi thế cơ học: Đòn bẩy loại hai mang lại lợi thế cơ học cho phép một người nâng một vật nặng hơn với lực ít hơn. Bằng cách đặt tải gần điểm tựa và tác dụng lực ra xa điểm tựa, người đó có thể phóng đại lực tác dụng lên đòn bẩy. Điều này đặc biệt thuận lợi khi nâng vật nặng hoặc thực hiện các công việc đòi hỏi nhiều lực.
- Kiểm soát: Bằng cách đặt lực ở một góc so với mặt phẳng ngang, người đó có thể kiểm soát nhiều hơn chuyển động của tải trọng. Góc của lực cho phép người đó hướng lực theo một hướng cụ thể, điều này có thể hữu ích trong các tình huống mà tải cần được di chuyển xung quanh chướng ngại vật hoặc trong không gian chật hẹp.
- Giảm sức căng: Sử dụng đòn bẩy hạng hai với lực đẩy theo một góc có thể làm giảm sức căng trên cơ thể người. Bằng cách sử dụng đòn bẩy, người đó có thể nâng tải với lực ít hơn, điều này có thể làm giảm nguy cơ chấn thương hoặc căng thẳng.
Nhìn chung, sử dụng đòn bẩy hạng hai với lực đẩy theo một góc có thể nâng cao hiệu quả, khả năng kiểm soát và an toàn khi nâng vật nặng hoặc thực hiện các công việc cần nhiều lực.
