Ce factori afectează avantajul mecanic al unei pârghii?

Răspuns:

Dacă la un capăt al unei pârghii de clasă 1 în forță de echilibru # F # se aplică la distanță #A# de la punct de sprijin și o altă forță # F # se aplică la celălalt capăt al unei pârghii la distanță # B # de la punct de sprijin, atunci

# F / f = b / a #

Explicaţie:

Luați în considerare o pârghie a clasei I care constă dintr-o tijă rigidă care se poate roti în jurul a punct de sprijin. Când un capăt al unei tije se ridică, altul coboară.

Această pârghie poate fi utilizată pentru a ridica un obiect greu cu o valoare semnificativ mai slabă decât forța de greutate. Totul depinde de lungimile punctelor de aplicare a forțelor din punct de sprijin a pârghiei.

Să presupunem că o sarcină grea este poziționată pe o lungime #A# de la punct de sprijin, forța pe care o împinge pe o tijă este # F #.

Pe partea opusă a unei tije de la distanță # B # de la punct de sprijin aplicăm o forță # F # în jos astfel încât două o pârghie este în echilibru.

Faptul că o pârghie este în echilibru înseamnă că munca efectuată de forțe # F # și # F # atunci când o pârghie este împinsă de o parte sau de alta de o distanță mică # D # trebuie să fie aceleași - indiferent de munca pe care o folosim, folosind forța # F #, efectuați pentru a împingeți capătul unei pârghii de la distanță # B # de la punct de sprijin ar trebui să fie egal cu munca de ridicare a unui obiect greu la distanță #A# pe celălalt capăt al unei pârghii.

Rigiditatea unei tije care servește ca o pârghie înseamnă că unghiul o pârghie se întoarce în jurul a punct de sprijin este același la ambele capete ale unei pârghii.

Să presupunem că o pârghie întoarsă cu un unghi mic # # Phi în jurul a punct de sprijin ridicând ușor o greutate mare. Apoi, această greutate grele, care îndemna o forță # F # pe un capăt al unei tije la distanță #A# de la punct de sprijin a fost ridicată # * Un păcat (phi) # înălţime. Lucrările efectuate trebuie să fie

# W = F * o * sin (phi) #

La celălalt capăt al unei tije, la distanță # B # de la punct de sprijin, forta # F # împinse pârghia în jos # B * sin (phi) #. Lucrarea efectuată este egală cu

# W = f * b * sin (phi) #

Ambele lucrări trebuie să fie la fel

# F * a * păcat (phi) = f * b * păcat (phi) #

# F / f = b / a #

Din ultima formulă rezultă că avantajul utilizării unei pârghii depinde de un raport între distanța dintre capetele pârghiei punct de sprijin. Cu cât este mai mult raportul - cu atât avem mai mult avantaj și mai multă greutate pe care o putem ridica.

Cum creșteți avantajul mecanic al unei pârghii de clasa a treia?

Prin scăderea distanței dintre efort și punctele de încărcare. Într-o pârghie de clasă III, Fulcrum este la un capăt, punctul de încărcare este la celălalt capăt și punctul de efort se află între cele două. Deci brațul de efort este mai mic decât brațul de încărcare. MA = (brațul de efort) / (brațul de încărcare) <1 Pentru a crește MA, brațul de efort trebuie să fie orientat cât mai aproape posibil de brațul de încărcare. Aceasta se face prin deplasarea punctului de efort mai aproape de punctul de încărcare. Notă: Nu știu de ce ar trebui să mărești MA pentru o p

De ce este avantajul mecanic propriu al unei mașini simple diferit de avantajul mecanic ideal?

AMA = (F_ (out)) / (F_ (in)) IMA = s_ (in) / s_ (out) adică raportul dintre forța de ieșire și forța de intrare. Avantajul mecanic ideal, IMA, este același, dar în absența FRICTION! În acest caz, puteți utiliza conceptul cunoscut sub numele de CONSERVAREA ENERGIEI. Deci, în principiu, energia pe care o introduceți trebuie să fie egală cu energia livrată (acest lucru, evident, este destul de dificil în realitate, în cazul în care aveți fricțiune care "disipează" o parte a energiei pentru ao schimba, de exemplu, căldură!) . Dar energia de intrare / ieșire poate fi numită MUNCĂ și indic

De ce ați folosi o singură roată fixă pentru a ridica o cutie dacă avantajul mecanic al roții este 1?

Ei bine, eu nu sunt sigur dacă este ceea ce vrei ... în esență, persoana poate profita de greutatea sa pentru a ajuta la ridicarea încărcăturii. Șaiba și frânghia împreună pot fi folosite pentru a "schimba direcția" forțelor. În acest caz, pentru a ridica, să zicem, o cutie de cărți cu brațele tale poate fi un pic dificilă. Folosind o frânghie și o scripete, puteți atârna de la un capăt folosind greutatea dvs. pentru a vă face treaba! astfel încât greutatea (forța W_1) se modifică prin Tensiunea (forța T) din coardă pentru a ridica greutatea W_2 a cutiei !!!!