レバーの機械的利点に影響を与える要因は何ですか?

レバーの機械的利点に影響を与える要因は何ですか?
Anonim

回答:

平衡力のあるクラス1レバーの一方の端にある場合 #F# 距離に適用されます #a# から 支点 そしてもう一つの力 #f# レバーのもう一方の端に距離がある場合 #b# から 支点 それから

#F / f = b / a#

説明:

第1クラスのレバーを考えてみましょう。 支点 。ロッドの一端が上がるともう片方が下がります。

このレバーは重量物よりもはるかに弱い重いものを持ち上げるのに使用できます。それはすべてからの力の適用の点の長さに依存します 支点 レバーの。

重い荷物がある長さに配置されているとします。 #a# から 支点 、それがロッドを押し下げる力は #F#.

離れて棒の反対側に #b# から 支点 力を加える #f# 2つのレバーが平衡状態になるように下に移動します。

てこが均衡しているという事実は、力によって実行された仕事があることを意味します #F# そして #f# レバーを左右に少し動かしたとき #d# 同じでなければなりません。 #f#、レバーの端を遠くに押し下げる #b# から 支点 重いものを遠くに持ち上げるための作業と同じ #a# レバーのもう一方の端に。

レバーとして機能するロッドの剛性は、レバーが回転する角度を意味します。 支点 レバーの両端で同じです。

レバーが小さい角度だけ回転したとします。 #ファイ# の周り 支点 重いものを少し持ち上げる。それから力を促すこの重量 #F# 距離を置いてロッドの一方の端に #a# から 支点 によって持ち上げられた #a * sin(ファイ)# 高さ。実行する作業は

#W = F * a * sin(ファイ)#

ロッドの反対側、距離 #b# から 支点 、力 #f# でレバーを押し下げた #b * sin(ファイ)#。実行された作業は、

#W = f * b * sin(ファイ)#

両方の作品は同じでなければならないので、

#F * a * sin(φ)= f * b * sin(φ)#

または

#F / f = b / a#

最後の式から、レバーを使用する利点は、レバーの端から端までの距離からの距離に依存することがわかります。 支点 。比率が大きいほど - 私たちの持つ利点はより大きくなり、より多くの重量を持ち上げることができます。