Quali fattori influenzano il vantaggio meccanico di una leva?

Risposta:

Se su un'estremità di una leva di classe 1 in forza di equilibrio # F # è applicato su una distanza #un# da un fulcro e un'altra forza # F # viene applicato sull'altra estremità di una leva sulla distanza # B # da un fulcro, poi

# F / f = b / a #

Spiegazione:

Considera una leva della 1a classe che consiste in un'asta rigida che può ruotare attorno a fulcro. Quando un'estremità di una canna sale, un'altra scende.

Questa leva può essere utilizzata per sollevare un oggetto pesante con una forza significativamente più debole della sua forza di peso. Tutto dipende dalle lunghezze dei punti di applicazione delle forze dal fulcro della leva.

Supponiamo che un carico pesante sia posizionato su una lunghezza #un# dal fulcro la forza che spinge su una canna è # F #.

Sul lato opposto di una canna a distanza # B # dal fulcro applichiamo una forza # F # giù in modo tale che due una leva è in equilibrio.

Il fatto che una leva sia in equilibrio significa che il lavoro svolto dalle forze # F # e # F # quando una leva viene spinta su entrambi i lati di una piccola distanza # D # deve essere lo stesso - qualunque cosa lavoriamo, usando la forza # F #, esegui per abbassare la nostra estremità di una leva a distanza # B # dal fulcro dovrebbe essere uguale a lavorare per sollevare un oggetto pesante a distanza #un# dall'altra parte di una leva.

Rigidità di un'asta che funge da leva significa che l'angolo di una leva gira intorno a fulcro è uguale su entrambe le estremità di una leva.

Supponiamo che una leva sia ruotata di una piccola angolazione # # Phi intorno a fulcro sollevando leggermente un peso elevato. Quindi questo peso pesante che esorta una forza # F # su un'estremità di un'asta a distanza #un# da un fulcro è stato revocato da # A * sin (phi) # altezza. Il lavoro eseguito deve essere

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

All'altra estremità di una canna, a distanza # B # dal fulcro forza # F # abbassato la leva di # B * sin (phi) #. Il lavoro eseguito è uguale a

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

Entrambe le opere devono essere uguali, quindi

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

# F / f = b / a #

Dall'ultima formula deriviamo che il vantaggio di usare una leva dipende da un rapporto tra la distanza delle estremità della leva da fulcro. Più alto è il rapporto - più vantaggio abbiamo e più peso che possiamo sollevare.

Come si aumenta il vantaggio meccanico di una leva di terza classe?

Riducendo la distanza tra lo sforzo e i punti di carico. In una leva di Classe III, il Fulcrum si trova a un'estremità, il punto di Carico si trova all'altra estremità e il punto di Sforzo si trova tra i due. Quindi il braccio di sforzo è inferiore al braccio di carico. MA = ("braccio di sforzo") / ("braccio di carico") <1 Per aumentare il MA, il braccio di sforzo deve essere avvicinato il più vicino possibile al braccio di carico. Questo viene fatto spostando il punto di sforzo più vicino al punto di carico. Nota: non so perché uno vorrebbe aumentare il MA di un

Quale vantaggio meccanico ha una leva?

Coppia aggiuntiva. tau = rFsintheta dove r è la lunghezza del braccio della leva, F è la forza applicata, e theta è l'angolo della forza rispetto al braccio della leva. Usando questa equazione, si potrebbe ottenere una coppia maggiore aumentando r, la lunghezza del braccio della leva, senza aumentare la forza applicata.

Perché l'effettivo vantaggio meccanico di una macchina semplice è diverso dal vantaggio meccanico ideale?

AMA = (F_ (out)) / (F_ (in)) IMA = s_ (in) / s_ (out) Il Vantaggio meccanico effettivo AMA è uguale a: AMA = (F_ (out)) / (F_ (in)) cioè, il rapporto tra l'output e la forza di input. Il vantaggio meccanico ideale, l'IMA, è lo stesso ma in assenza di ATTRITO! In questo caso puoi usare il concetto noto come CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA. Quindi, in sostanza, l'energia che immetti deve essere uguale all'energia erogata (questo, ovviamente, è abbastanza difficile nella realtà in cui hai attrito che "dissipa" parte dell'energia per trasformarla, per esempio, in calore !!!