• Mikä on vipu?
• Viputyypit
• Esimerkkejä vipusta

Selitämme, mikä vipu on, sen käyttämät voimat ja huomioon otettavat muuttujat. Myös viputyypit ja esimerkit.

Vipu pystyy muokkaamaan tai kehittämään voimaa ja välittämään siirtymän.

Mikä on vipu?

Vipu on yksinkertainen kone, eli laite, joka pystyy muokkaamaan tai generoimaan a pakottaa ja lähetä siirtymä. Se koostuu jonkin verran kestävästä materiaalista valmistetusta jäykästä tangosta, joka pyörii vapaasti tukipisteessä ns tukipiste.

Vivulla voidaan maksimoida esineeseen kohdistuvaa mekaanista voimaa, lisätä sen nopeutta tai sen kulkemaa matkaa käyttämällä suhteellisesti vähemmän voimaa.

Riippuen tukipisteen läheisyydestä tai etäisyydestä siirrettävään kappaleeseen nähden, tarvitaan enemmän tai vähemmän voimaa ja saavutetaan suurempi tai pienempi vaikutus.

Vipuun vaikuttaa samanaikaisesti kolme voimaa:

• Tehoa (P). Se on voima, jota käytetään vapaaehtoisesti vivun päässä reaktion aikaansaamiseksi. Se voidaan suorittaa manuaalisesti tai a painotai jopa sähkö- tai höyrykoneita.
• Kestävyys (R). Se on voima, joka on voitettava voiman avulla, eli paino, jonka keho, jota haluamme siirtää, kohdistaa vipuun ja joka on toiminnan ja reaktion lain mukaan sama kuin vivun siihen kohdistama voima.
• Tukivoima. Se on tukipisteen vipuun kohdistama voima, joka on yhtä suuri ja päinvastainen kuin kaksi edellistä, koska tankoa pidetään paikallaan liikkumatta tukipisteen yli.

Tässä tapauksessa on puolestaan ​​otettava huomioon kaksi muuta muuttujaa:

• Voimavarsi (Bp). Se on tukipisteen ja voiman sovelluspisteen välinen etäisyys.
• Vastusvarsi (Br). Se on tukipisteen ja mobilisoitavan kuorman tai kehon välinen etäisyys.

Kaikki edellä mainitut liittyvät toisiinsa seuraavan kaavan kautta:

P xBp = R x Br, teho per käsi on yhtä suuri kuin kestävyyttä sinun puolestasi.

Vipu Se keksittiin vuonna esihistoria, ja sen käytöstä kastelukuiluissa on muistiinpanoja jo antiikissa Mesopotamiassa. Ensimmäinen kirjallinen maininta vivusta tulee Aleksandrian Pappuselta hänen kirjassaanMatemaattinen kokoelma , jossa esiintyy niin kuuluisa kreikkalaisen Arkhimedesen lainaus: "Anna minulle vipu, niin minä liikutan maailmaa."

Viputyypit

Ensimmäisen asteen vipuissa tukipiste on tehon ja vastuksen välillä.

Vipuja on kolmea tyyppiä riippuen vastuspisteen suhteellisesta asennosta tehoa ja tukipiste. Jokaisella on erilaiset ominaisuudet ja niillä on suhteellisen erilainen vaikutus.

• Ensimmäisen asteen vipu. Tukipiste on tehon ja vastuksen välillä, jolloin saavutetaan se, että käytetty teho voi olla paljon pienempi kuin voitettava vastus, eli se maksimoi tehon. Lähetysnopeus ja kehon kulkema matka kuitenkin uhrataan.
• Toisen asteen vipu. Vastus on tehon ja tukipisteen välillä, joten teho on aina pienempi kuin vastus, vaikka se ei saavuttaisi suurempaa siirtymä eikä kuljettua matkaa (mutta säästää Energiaa on erittäin hyödyllinen).
• Kolmannen asteen vipu. Käytetty voima on toisessa ääripisteessä olevan tukipisteen ja toisessa vastuksen välillä. Käytetty voima on suurempi kuin tuloksena oleva voima, mutta on mahdollista lisätä lähetysnopeutta tai kehon kulkemaa matkaa.

Esimerkkejä vipusta

Joitakin päivittäisiä esimerkkejä vaihtamisesta voivat olla:

• Ensiluokkainen. Kiikkua, sakset, pihdit, pihdit, katapultit.
• Toinen luokka. Kottikärryt, pähkinänsärkijä, soutuvene, hoitokone, nostokone.
• Kolmas luokka. Onki, niitinpoistoaine, kulmakarvojen pinsetit tai ihmiskehon temporomandibulaarinen nivel.