Περιεχόμενο
Όταν ο Αρχιμήδης είπε: "Δώσε μου μια θέση να σταθώ και με έναν μοχλό θα μετακομίσω ολόκληρο τον κόσμο", είναι πιθανό ότι χρησιμοποίησε ένα κομμάτι δημιουργικής υπερβολής για να κάνει κάτι. Το γεγονός είναι ότι οι μοχλοί επιτρέπουν σε έναν μόνο άνθρωπο να κάνει το έργο πολλών και ότι το πλεονέκτημα έχει αλλάξει τον κόσμο. Ο μοχλός πρώτης θέσης είναι ο πρώτος από τους τρεις κλάδους και έχει πολλά πλεονεκτήματα, τόσο εννοιολογικά όσο και μηχανικά.
Τι είναι μοχλό πρώτης θέσης;
Ένας μοχλός πρώτης θέσης είναι ένα απλό μηχάνημα που σηκώνει φορτίο σε ένα σημείο στροφής που ονομάζεται υπομόχλιο. Διαφέρει από όλες τις άλλες κατηγορίες μοχλών, επειδή υπάρχει το υπομόχλιο μεταξύ του φορτίου και της δύναμης που το ανασηκώνει. Ένα teeter-totter είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα μοχλού πρώτης κατηγορίας, διότι δείχνει πώς λειτουργεί ο μοχλός και είναι μια εικονική εικόνα από την παιδική ηλικία. Οι μοχλοί πρώτης κατηγορίας υπάρχουν σε πολλές κοινές θέσεις, όπως μεμονωμένα σε έμβολα κινητήρα ή σε ζεύγη σε ψαλίδια και πένσες.
Εννοιολογικό πλεονέκτημα
Οι μοχλοί πρώτης κατηγορίας είναι οι απλούστεροι μοχλοί για την εννοιοποίηση λόγω της απλότητας του σχεδιασμού και της μοχλευτικής δράσης που τους επιτρέπει να λειτουργούν. Τα παιδιά παγκοσμίως είναι εξοικειωμένα με το teeter καταστροφή και έχουν δημιουργήσει ακούσια πρώτης τάξεως μοχλούς τοποθετώντας ένα μολύβι κάτω από ένα χάρακα. Καθώς μεγαλώνουμε σε μια καριέρα, η κούκλα ή το χερούλι που απαιτούνται από πολλές δουλειές χρησιμοποιεί και τον μοχλό πρώτης κατηγορίας. Μέσω απλής έκθεσης, οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να οπτικοποιήσουν και να κατανοήσουν τον μοχλό πρώτης κατηγορίας πιο εύκολα από τους άλλους τύπους.
Μηχανικό όφελος
Μαθηματικά, οι μοχλοί παρέχουν ένα μηχανικό πλεονέκτημα που επιτρέπει σε μια μικρή δύναμη να μετακινήσει ένα μεγάλο βάρος. Μπορούμε να υπολογίσουμε αυτό το πλεονέκτημα με την ακόλουθη απλή αναλογία: το μηχανικό πλεονέκτημα ισούται με το μήκος του βραχίονα προσπάθειας που διαιρείται με τον βραχίονα αντίστασης (ή φόρτισης). Δεδομένου ότι οι βραχίονες προσπάθειας και φορτίου βρίσκονται συνήθως στο ίδιο επίπεδο (και συχνά μοιράζονται ένα κοινό σώμα), μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε αυτό το μηχανικό πλεονέκτημα για να διαπιστώσουμε πόσο πολλαπλασιάζεται η ανυψωτική δύναμη.
Πρακτικό πλεονέκτημα
Οι μοχλοί πρώτης κατηγορίας έχουν σημαντικό πρακτικό πλεονέκτημα έναντι των άλλων τύπων μοχλών. Μετατρέπουν μια προς τα κάτω κινούμενη δύναμη σε μια δύναμη ανύψωσης. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε πάντα να αυξήσετε την ικανότητά σας να ανυψώσετε το φορτίο σε ένα μοχλό στυλ τύπου teeter-totter χρησιμοποιώντας απλώς τη δύναμη της βαρύτητας. Εν ολίγοις, η προσπάθεια που χρησιμοποιείται για την ανύψωση του φορτίου σας μπορεί να ελαχιστοποιηθεί απλώς καθιστώντας ή στέκεται στο τέλος του μοχλού. Αυτό αποτελεί σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των άλλων τύπων μοχλών, όπου η προσπάθεια ανύψωσης φορτίου πρέπει επίσης να κινηθεί προς τα πάνω.