レバーの理解
レバーは、 fulcrum と呼ばれる固定点の周りにピボットする剛性バーで構成されるシンプルなマシンです 。 レバーの一方の端に力をかけると、ターニング効果が生じます。トルク 、これを使用して、他のオブジェクトに力を持ち、移動、または強制的に適用できます。
重要な関係:力、距離、および支点
レバーの力、距離、および支点の関係は、次の原則で表されます。
* 力の産物と支点からの距離は一定です。
これはつまり:
* より重いオブジェクト(より大きな力)を持ち上げるには、支点からさらに離れた力を適用する必要があります。 これは、より長い距離がより小さな力を補うためです。
* 軽いオブジェクトを持ち上げるには(力が小さい)、支点に近い力を適用できます。
例:
シーソーを想像してみてください。
*等しい重量の2人が支点から等しい距離に座っている場合(中央のピボットポイント)、シーソーのバランスが取れます。
* 1人が支点からさらに離れて移動すると、より多くのトルクを作成します。シーソーのバランスをとるには、他の人は、増加したトルクを相殺するために支点に近づく必要があります。
レバーの種類
努力力、負荷、および支点の相対的な位置に分類される3つのクラスのレバーがあります。
* クラス1レバー: 支点は真ん中にあります(例えば、シーソー、クローバー)。
* クラス2レバー: 負荷は真ん中にあります(たとえば、手押し車、ボトルオープナー)。
* クラス3レバー: 努力は真ん中にあります(たとえば、一対のピンセット、釣り竿)。
結論
支点からの距離は、レバーを使用して負荷を移動するのに必要な力を決定する上で重要です。 さらに離れているほど、力が支点から適用されるほど、力が少なくなり、その逆も同様です。この単純な原則は、レバーを日常生活やさまざまな業界でこのような多用途のツールにしている理由です。