Czym jest ramię dźwigni?

The ramię dźwigni jest prostopadłą odległością od osi obrotu do linii działania siły. Wielkość ustalona dla badania tego procesu wynosi τ = N m. Ramię dźwigni jest związane z momentem siły występującym w danym punkcie.

Odległość ustalona przez ramię dźwigni działa jako czynnik wzmocnienia siły, co można zaobserwować ogólnie w dźwigniach.

Ta zależność ostatecznie tworzy moment obrotowy i może być wykreślona przez wydłużenie linii działania siły wraz z prostopadłą linią, która pochodzi z punktu obrotu, aby utworzyć kąt prosty.

Co to jest dźwignia?

Dźwignia jest definiowana jako maszyna, której funkcją jest przenoszenie siły i przemieszczenia w celu zwiększenia siły mechanicznej, prędkości lub odległości pokonywanej przez sztywny pręt.

Aby wyrazić ruch wykonany dźwignią, w fizyce przyjmowane są takie elementy, jak siła (reprezentowana przez „F”), moc (reprezentowana przez „P”) i opór (reprezentowane przez „R”).

Istnieją trzy rodzaje dźwigni: dźwignie pierwszego stopnia, drugi stopień i trzeci stopień.

Dźwignia pierwszego stopnia

Dźwignia pierwszego stopnia to ta, w której punkt podparcia znajduje się między oporem a mocą. Ten ostatni może być mniejszy niż opór. Wyraźnym przykładem tego typu dźwigni byłyby nożyczki, huśtawka lub szczypce.

Dźwignia drugiego stopnia

Dźwignia pierwszego stopnia to ta, w której można umieścić opór między punktem podparcia a mocą. W tym przypadku ten ostatni będzie zawsze mniejszy niż opór.

Wyraźnym przykładem tego typu dźwigni byłyby wiosła łodzi, dziadek do orzechów, a nawet wagon.

Dźwignia trzeciego stopnia

Dźwignia pierwszego stopnia to ta, w której można znaleźć moc pomiędzy punktem podparcia a oporem. Cechą charakterystyczną tego rodzaju dźwigni jest to, że zastosowana siła jest znacznie większa niż wynikająca z tego siła. 

Przykładem tego rodzaju dźwigni może być wędka, niektóre zszywacze, a nawet staw skroniowo-żuchwowy osoby lub zwierzęcia..

Jak obliczyć ramię dźwigni?

Ramię dźwigni zwykle pojawia się często, gdy chcesz wykonać obliczenie momentu obrotowego. Aby wykonać tę procedurę, należy najpierw określić ramię dźwigni, a następnie pomnożyć ją przez przyłożoną siłę.

Jak powiedzieliśmy wcześniej, ramię dźwigni jest prostopadłą odległością pomiędzy osią obrotu a linią działania siły.

Początkowe równanie byłoby:

Moment obrotowy na kluczu = Siła X Ramię dźwigni.

Równanie określające ramię dźwigni to:

Ramię dźwigni = r SenѲ.

Od tego momentu konieczne jest jedynie usunięcie ramienia dźwigni, aby określić jego wielkość.

Można również obliczyć ramię dźwigni w nieco bardziej ogólnej sytuacji i nie tyle jest to problem fizyczny.

W tym celu konieczne jest obserwowanie siły przyłożonej do ciała lub obiektu, a stamtąd do rozważenia istnienia linii prostopadłej do przyłożonej siły, czyli przecięcia punktu zainteresowania, który chcemy określić.

Referencje

1. Ramię dźwigni. Źródło: 16 grudnia 2017 r. Od Merriam Webster: merriam-webster.com
2. Ramię dźwigni. Pobrane 16 grudnia 2017 r. Z Wikisłownika: en.wiktionary.org
3. Dźwignia. Pobrane 16 grudnia 2017 r. Z Wikipedii: en.wikipedia.org
4. Moment obrotowy i równowaga. Źródło: 16 grudnia 2017 r. Od Hyper Physics: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
5. Moment obrotowy. Pobrane 16 grudnia 2017 r. Z Wikipedii: en.wikipedia.org
6. Moment obrotowy. Źródło: 7 grudnia 2017 r. Od Hyper Physics: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu