Какие факторы влияют на механическое преимущество рычага?

Какие факторы влияют на механическое преимущество рычага?
Anonim

Ответ:

Если на одном конце рычага класса 1 в силе равновесия # F # наносится на расстоянии # A # из точка опоры и другая сила # Е # применяется на другом конце рычага на расстоянии # Б # из точка опоры, затем

# F / F = B / A #

Объяснение:

Рассмотрим рычаг 1-го класса, который состоит из жесткого стержня, который может вращаться вокруг точка опоры, Когда один конец стержня поднимается вверх, другой падает вниз.

Этот рычаг можно использовать для подъема тяжелого предмета, который значительно слабее, чем его сила тяжести. Все зависит от длины точек приложения сил от точка опоры рычага.

Предположим, что тяжелый груз расположен на длине # A # от точка опоры сила, которую он толкает на стержень, равна # F #.

На противоположной стороне стержня на расстоянии # Б # от точка опоры мы применяем силу # Е # вниз так, что два рычага находятся в равновесии.

Тот факт, что рычаг находится в равновесии, означает, что работа выполняется силами # F # а также # Е # когда рычаг нажимается с обеих сторон на небольшое расстояние # D # должно быть одинаково - все, что мы работаем, используя силу # Е #Выполните, чтобы опустить наш конец рычага на расстояние # Б # от точка опоры должен быть равен работе, чтобы поднять тяжелый предмет на расстояние # A # на другом конце рычага.

Жесткость стержня, который служит рычагом, означает, что угол поворота рычага вокруг точка опоры одинаково на обоих концах рычага.

Предположим, что рычаг повернут на небольшой угол # Фита # вокруг точка опоры слегка поднимая тяжелый вес. Тогда этот тяжелый вес, призывающий силу # F # на одном конце стержня на расстоянии # A # из точка опоры был поднят # А * sin (фи) # рост. Выполненная работа должна быть

# W = F * а * sin (фи) #

На другом конце стержня, на расстоянии # Б # от точка опоры, сила # Е # толкнул рычаг вниз # Б * sin (фи) #, Выполненная работа равна

# W = F * B * sin (фи) #

Обе работы должны быть одинаковыми, поэтому

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

или же

# F / f = b / a #

Из последней формулы мы получаем, что преимущество использования рычага зависит от соотношения расстояния между концами рычага от точка опоры, Чем больше это соотношение, тем больше у нас преимуществ и больше веса, который мы можем поднять.