Innehåll
När Archimedes sa: "Ge mig en plats att stå och med en spak kommer jag att röra hela världen", är det troligt att han använde lite kreativ hyperboll för att göra en poäng. Faktum är att spakarna tillåter en enda man att göra många människors arbete och att fördelen har förändrat världen. Den första klassens spak är den första av tre klasser och har många fördelar, både konceptuellt och mekaniskt.
Vad är en förstklassig spak?
En förstklassig spak är en enkel maskin som lyfter en belastning över en svängpunkt som kallas ett stöd. Det skiljer sig från alla andra klasser av spakar eftersom kretsloppet finns mellan lasten och kraften som lyfter den. En teeter-totter är ett utmärkt exempel på en förstklassig spak eftersom den visar hur spaken fungerar och är en ikonisk bild från barndomen. Förstklassiga spakar finns på många vanliga platser, till exempel i motorkolvar eller i par i sax och tång.
Konceptuell fördel
Förstklassiga spakar är de enklaste spakarna att konceptualisera på grund av enkelheten i designen och av leveransåtgärden som gör att de kan fungera. Barn över hela världen känner till teettern och har oavsiktligt skapat förstklassiga spakar genom att placera en penna under en linjal. När vi växer till karriärer, använder den dolly eller handvagnen som krävs av många jobb också förstklassigt spak. Genom enkel exponering kan de flesta visualisera och förstå den förstklassiga spaken lättare än de andra typerna.
Mekanisk fördel
Matematiskt ger spakarna en mekanisk fördel som gör att en liten kraft kan flytta en stor vikt. Vi kan beräkna denna fördel med följande enkla proportioner: den mekaniska fördelen är lika med längden på ansträngningsarmen dividerad med motstånd (eller last). Eftersom ansträngnings- och lastarmarna vanligtvis är placerade på samma plan (och ofta delar en gemensam kropp), kan vi enkelt beräkna denna mekaniska fördel för att fastställa hur mycket lyftkraften multipliceras.
Praktisk fördel
Förstklassiga spakar har en betydande praktisk fördel jämfört med andra typer av spakar. De omvandlar en nedåtriktad kraft till en lyftkraft. Detta innebär att du alltid kan öka din förmåga att lyfta en last över en spak till en stil med helt enkelt genom att använda tyngdkraften. Kort sagt kan ansträngningen som används för att lyfta din last minimeras helt enkelt genom att sitta eller stå på änden av spaken. Detta är en avsevärd fördel jämfört med de andra typerna av spakar där ansträngningen att lyfta en last också måste röra sig uppåt.