Jaké faktory ovlivňují mechanickou výhodu páky?

Jaké faktory ovlivňují mechanickou výhodu páky?
Anonim

Odpovědět:

Pokud je na jednom konci páky třídy 1 v rovnovážné síle F je aplikován na vzdálenost A od bod a další síla F je aplikován na druhý konec páky na vzdálenost b od bod, pak

Ff=ba

Vysvětlení:

Zvažte páku 1. třídy, která se skládá z tuhé tyče, která se může otáčet kolem a bod. Když jeden konec tyče jde nahoru, další jde dolů.

Tato páka může být použita pro zvednutí těžkého předmětu s výrazně slabší hmotností než jeho hmotnostní síla. Vše záleží na délkách bodů působení sil bod páky.

Předpokládejme, že těžké zatížení je umístěno v délce A od bod, síla, kterou tlačí na tyč, je F.

Na protější straně tyče na vzdálenost b od bod aplikujeme sílu F tak, že dvě páky jsou v rovnováze.

Skutečnost, že páka je v rovnováze, znamená, že práce prováděná silami F a F když je páka posunuta po obou stranách o malou vzdálenost d musí být stejná - jakákoliv práce, kterou používáme F, proveďte zatlačte náš konec páky na vzdálenost b od bod by měla být stejná jako práce na zvedání těžkého předmětu na vzdálenost A na druhém konci páky.

Tuhost tyče, která slouží jako páka, znamená, že úhel páky se otáčí kolem a bod je stejný na obou koncích páky.

Předpokládejme, že páka otočená o malý úhel ϕ kolem a bod lehce zvedá těžkou váhu. Pak tahle těžká váha nabádá sílu F na jednom konci tyče ve vzdálenosti A od bod byl zrušen asin(ϕ) výška. Prováděná práce musí být

W=Fasin(ϕ)

Na druhém konci tyče, na vzdálenost b od bod, platnost F zatlačte páku dolů bsin(ϕ). Provedená práce se rovná

W=fbsin(ϕ)

Obě díla musí být stejná

Fasin(ϕ)=fbsin(ϕ)

nebo

Ff=ba

Z posledního vzorce odvodíme, že výhoda použití páky závisí na poměru mezi koncem páky od bod. Čím více je tento poměr - tím větší výhodu máme a větší váhu můžeme zvednout.