4 ответа
★ Лучший ответ
Аланвка работает потому, что перераспределяет прилагаемую силу, позволяя тебе передвигать более тяжелые предметы с меньшими усилиями. Секрет в расстоянии: чем дальше находится точка, где ты прилагаешь силу (от точки опоры), тем меньше усилий тебе нужно. Подумай о монтировке, которая вытаскивает гвоздь из стены - ты толкаешь длинный рычаг с небольшой силой, а короткий конец совершает огромную работу у точки опоры (точка поддержки).
Существует три типа рычагов. В первом случае точка опоры находится посередине - это как ножницы или плоскогубцы, где точка опоры расположена между силой, которую ты прилагаешь, и грузом, который хочешь переместить. Во втором случае груз находится посередине, как в тачке - ты прилагаешь силу на одном конце, чтобы поднять груз в центре. В третьем случае сила прилагается между точкой опоры и грузом, как когда ты используешь пинцет или поднимаешь ведро в руке.
Расчет простой: необходимая сила, умноженная на ее расстояние до точки опоры, равна грузу, умноженному на его расстояние до точки опоры. Если груз находится на расстоянии 30 сантиметров от точки опоры, а ты прилагаешь силу на расстоянии 1 метра, тебе понадобится намного меньше силы, чтобы переместить его. Именно поэтому намного легче открыть дверь, толкая ее далеко от петли, чем рядом с ней.
Я работаю с инструментами каждый день, и принцип рычага - это в сущности вот что: чем дальше ты находишься от точки опоры, тем меньше силы нужно приложить. Например, когда на неделе назад мне нужно было сдвинуть тяжёлую мебель у себя дома, я взял лом и смог поднять диван, который в одиночку я никогда бы не сдвинул, потому что расстояние, которое давал мне рычаг, умножало мои усилия. Это немного математично, но работает: сила, умноженная на расстояние от точки, где ты давишь, должна быть равна весу, умноженному на его расстояние до точки опоры. На практике это ровно то же самое, о чём говорили ребята раньше, но важно понять, что труба в качестве рычага работает намного эффективнее, чем просто пытаться сдвинуть что-то за счёт грубой силы.
Точка опоры (fulcro) - вот кто главный в этой игре! Чем дальше ты отодвигаешь силу от fulcro и чем ближе подносишь груз к нему, тем меньше усилий нужно - это чистая геометрия. Совет, который никто не упоминает: когда ты поднимаешь что-то тяжёлое, недостаточно просто выбрать самую длинную аванку; нужно ещё и расположить точку опоры как можно ближе к предмету, потому что так ты получаешь намного большее механическое преимущество, чем если просто увеличивать плечо, где ты тянешь. Попробуй это с железным стержнем, чтобы вытащить гвоздь - всё меняется, когда ты понимаешь, что уменьшить расстояние между гвоздём и точкой опоры важнее, чем иметь гигантское плечо!
Механическое преимущество работает только если понять, что общий объём работы не уменьшается - ты просто обмениваешь силу на расстояние. Если поднимаешь тяжёлый предмет короткой лебёдкой, то прилагаешь больше силы, но рука движется на меньшее расстояние; с длинной лебёдкой ты распределяешь ту же энергию на больший путь, поэтому кажется проще.
Ваш ответ
Войдите, чтобы ответить.