Ένας μοχλός είναι ένα απλό μηχάνημα, μια συσκευή που κατασκευάζεται από τον άνθρωπο για να κερδίσει με μια δύναμη, που ονομάζεται κινητήρας, μια άλλη δύναμη που ονομάζεται ανθεκτική.
Ο σκοπός των πρωταρχικών μοχλών ήταν να ενισχύσουν την ανθρώπινη δύναμη επιτρέποντας την εκτέλεση εργασιών που δεν επιτρέπονται από την απλή χρήση της μυϊκής δύναμης.
Οι μοχλοί ακολουθούν μια αρκετά απλή φυσική αρχή:
το σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία αν το αποτέλεσμα των στιγμών των δύο δυνάμεων είναι μηδενικό.
Στη φυσική, η στιγμή μιας δύναμης σε σχέση με ένα κέντρο εκφράζεται από έναν φορέα δομοστοιχείου ίσο με το προϊόν της έντασης της δύναμης για το μήκος του βραχίονα (απόσταση της γραμμής δράσης της δύναμης από το υπομόχλιο).
Μ OMENTO = F ORZA xb raccio
Αν το αποτέλεσμα των στιγμών πρέπει να είναι μηδενικό (έτσι ώστε το σύστημα να βρίσκεται σε ισορροπία) τότε:
M FORCE IN ΕΙΣΟΔΟΣ = M ΕΞΟΔΟΣ ΣΤΕΡΕΩΣΗΣ
F xb = F 'χ β'
Ή εκφράζοντας τη σχέση με άλλους όρους μπορούμε να πούμε:
F: F '= b': β
Επομένως, η αναλογία μεταξύ των δυνάμεων πρέπει να είναι ίση με την αντίστροφη σχέση μεταξύ των βραχιόνων.
Εάν το b είναι 10 φορές μεγαλύτερο από το b '(b = 10b') έτσι ώστε το σύστημα να παραμείνει σε ισορροπία, το F πρέπει να είναι 10 φορές μικρότερο (F = 1 / 10F ').
Δημιουργήσαμε λοιπόν έναν πλεονεκτικό μοχλό: φανταστείτε ότι η δύναμη F 'αντιπροσωπεύεται από τη δύναμη βάρους ενός ογκόλιθου των 100 kg, για να την ανυψώσετε θα χρειαστεί απλά να ασκήσετε δύναμη F> 10 kg (> 1/10 της δύναμης βάρους):
Ας ορίσουμε τώρα την πλεονεκτική μόχλευση: ένας μοχλός λέγεται ότι είναι πλεονεκτικός όταν σε συνθήκες ισορροπίας η κινητήρια δύναμη είναι μικρότερη από την ανθεκτική δύναμη (όπως ακριβώς περιγράφηκε παραπάνω).
Ωστόσο, ένας μοχλός μπορεί επίσης να είναι μειονεκτικός αν η κινητήρια δύναμη είναι μεγαλύτερη από την ανθεκτική.
Τέλος, ο μοχλός είναι ουδέτερος ή αδιάφορος όταν η κινητήρια δύναμη είναι ίση με την ανθεκτική.
ΜΟΝΑΔΑ ΠΡΩΤΟΥ ΤΥΠΟΥ:
ένας μοχλός είναι του πρώτου τύπου ή του πρώτου τύπου εάν ο υποκείμενος είναι μεταξύ της κινητήριας δύναμης και της ανθεκτικής δύναμης. Με τη σειρά του ο μοχλός πρώτου τύπου μπορεί να είναι επωφελής εάν η κινητήρια δύναμη είναι μακρύτερα από τον υπομόχλιο της ανθεκτικής δύναμης ή, στην αντίθετη περίπτωση, μειονεκτική.
Είναι μοχλοί του πρώτου τύπου του λοφίσκου, του ψαλιδιού, των λαβίδων κλπ.
ΔΕΥΤΕΡΗ ΜΟΝΑΔΑ ΤΥΠΟΥ:
ένας μοχλός λέγεται ότι είναι του δεύτερου τύπου ή του δεύτερου τύπου εάν το υπομόχλιο βρίσκεται στην ίδια πλευρά της κινητήριας δύναμης και της ανθεκτικής δυνάμεως, ταυτόχρονα είναι απαραίτητο η κινητήρια δύναμη να απέχει περισσότερο από τον υπομόχλιο από την ανθεκτική. Επομένως, μπορεί να συναχθεί ότι οι μοχλοί δεύτερης τάξης είναι πάντα συμφέρουσα.
Το καροτσάκι είναι ο δεύτερος τύπος καρυδιού που ανοίγει το μπουκάλι.
ΤΙΜΗ ΤΡΙΤΗ ΤΥΠΟΥ:
ένας μοχλός είναι του τρίτου τύπου ή του τρίτου είδους εάν ο υποκείμενος είναι στην ίδια πλευρά της κινητήριας δύναμης και της ανθεκτικής δυνάμεως, ταυτόχρονα είναι απαραίτητο η κινητήρια δύναμη να είναι πλησιέστερη προς τον υπομόχλιο από την ανθεκτική δύναμη. Επομένως, μπορεί να συναχθεί ότι οι μοχλοί τρίτης τάξης είναι πάντα μειονεκτικοί.
Οι δαγκάνες είναι ο τρίτος τύπος μοχλού.
Επίσης, οι μύες του σώματός μας, που εισάγονται στα οστά, είναι από τη φυσική άποψη των μοχλών. Το σχήμα δείχνει την κάμψη του αντιβραχίου από τον μυϊκό βραχιόνιο μυ.
Αυτό είναι ένα κλασικό παράδειγμα ενός μοχλού τρίτου τύπου, το οποίο όπως είπαμε είναι πάντα μειονεκτικό. Καθώς ο βραχίονας του μοχλού είναι μικρότερος, η δύναμη που αναπτύσσεται από τον μυ του δικέφαλου πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερη από τη δύναμη βάρους της μπάλας που κρατιέται στο χέρι. Αυτός ο τύπος μοχλού, ωστόσο, επιτρέπει ένα μεγάλο εύρος και ταχύτητα κίνησης.
Στην πραγματικότητα, στη φυσική μιλάμε για ένα στατικό πλεονέκτημα και ένα δυναμικό πλεονέκτημα. Υπάρχει ένα στατικό πλεονέκτημα, όταν χρησιμοποιείτε μια μικρότερη κινητήρια δύναμη, μπορείτε να κερδίσετε μεγαλύτερη ανθεκτική δύναμη (πλεονεκτικό μοχλό), αλλά στην περίπτωση αυτή η ταχύτητα και το πλάτος της κίνησης είναι μικρές, έτσι υπάρχει ένα δυναμικό μειονέκτημα.
Αυτόματα ένα στατικό μειονέκτημα (μειονεκτικός μοχλός) επιτρέπει μεγαλύτερη ταχύτητα και πλάτος κίνησης, δηλαδή ένα δυναμικό πλεονέκτημα.
ΣΤΑΤΙΚΗ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑ = ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ
STATIC DISADVANTAGE = ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑ
Η πλατινική κάμψη του ποδιού με εκτεταμένα κάτω άκρα είναι ένα παράδειγμα μοχλού δεύτερης τάξης.
Η αντίσταση (βάρους) και η δύναμη (μυς) είναι στην ίδια πλευρά σε σχέση με το υπομόχλιο, η κινητήρια δύναμη είναι πιο απομακρυσμένη και επομένως ο μοχλός είναι πλεονεκτικός. Η πολύ οπίσθια εισαγωγή του τρικευτικού θητεύματος διευκολύνει έτσι την κίνηση.
Το σύνολο του μυοσκελετικού συστήματος βασίζεται σε ένα σύστημα μοχλών. Επομένως, κάθε φορά που υπάρχει κίνηση, παράγεται ένας μοχλός που μπορεί να είναι πρώτου, δεύτερου ή τρίτου τύπου. Στο ανθρώπινο σώμα οι πιο συχνές μοχλοί είναι εκείνοι του πρώτου και του τρίτου τύπου, ενώ οι πλεονεκτικοί μοχλοί τρίτης τάξης είναι πολύ σπάνιοι.
Ωστόσο, το ανθρώπινο σώμα χρησιμοποιεί ορισμένα στοιχεία που μπορούν να διευκολύνουν τη δράση των μυών. Αυτή είναι η περίπτωση, για παράδειγμα, της επιγονατίδας η οποία, μετατοπίζοντας την πρόσθια δύναμη έλξης τετρακέφαλου, αυξάνει την αποτελεσματικότητά τους.
