▷الرافعة المالية المتميزة

تشرح هذه المقالة ما هي رافعات الدرجة الأولى وما هي أجزائها. وبالمثل، ستجد صيغة روافع الدرجة الأولى ومثالًا تم حله خطوة بخطوة لهذا النوع من المسائل.

ما هي رافعة الدرجة الأولى؟

رافعة الدرجة الأولى ، وتسمى أيضًا رافعة الدرجة الأولى ، هي آلة بسيطة تتكون من قضيب صلب يدور حول نقطة ارتكاز وله وزن عند كل طرف من طرفي القضيب.

وهكذا فإن السمة الأساسية للروافع من الدرجة الأولى هي أن لها نقطة ارتكاز (نقطة ارتكاز) بين الثقلين.

على سبيل المثال، تعتبر الذراع المتأرجحة أو المقص أو الملقط أو الكماشة من الرافعات الأساسية. حتى جسم الإنسان يمكن أن يكون بمثابة رافعة من الدرجة الأولى عندما نحاول رفع الوزن.

لاحظ أن كلا الجسمين سوف يمارسان قوة رأسية لأسفل على الرافعة بسبب الجاذبية. لذا يجب تحديد النقطة التي يجب أن توضع فيها نقطة الارتكاز بحيث تكون رافعة الدرجة الأولى متوازنة ولا تتحول إلى جهة واحدة، وسنرى أدناه كيفية القيام بذلك.

أجزاء رافعة متميزة

بمجرد أن نعرف بالفعل تعريف رافعة الدرجة الأولى، سنرى ما هي أجزاء هذا النوع من الآلات البسيطة:

نقطة الدعم أو نقطة الارتكاز (F) : هذا هو جزء من رافعة الدرجة الأولى التي يبقى عليها القضيب الصلب. ولذلك، فهو يدعم وزن الشريط بالكامل وكذلك الأجسام الموجودة فوقه.
الجهد أو القوة (P) : هي القوة المطبقة على الرافعة لمواجهة الحمل على الجانب الآخر.
الحمل أو المقاومة (R) : هي القوة التي يجب التغلب عليها.
ذراع الطاقة (BP) : هذه هي المسافة بين القوة ونقطة الارتكاز.
ذراع المقاومة (BR) : هذه هي المسافة بين المقاومة ونقطة الدعم.

صيغة رافعة من الدرجة الأولى

لكي تكون رافعة من الدرجة الأولى في حالة توازن، يجب أن تتحقق المعادلة: القوة في ذراع القدرة تساوي المقاومة في ذراع المقاومة.

وبالتالي فإن صيغة رافعة الدرجة الأولى هي كما يلي:

$P\cdot BP=R\cdot BR$

ذهب:

$P$

هي القوة (أو الجهد).
$BP$

هو سلاح القوة.
$R$

هي المقاومة (أو الحمل).
$BR$

هو ذراع المقاومة.

أنواع الروافع المتميزة

يمكن تصنيف روافع الدرجة الأولى إلى ثلاثة أنواع مختلفة:

رافعة من الدرجة الأولى ذات نقطة ارتكاز مركزية : تقع نقطة ارتكازها في منتصف الشريط مباشرةً، أي أن المسافة من نقطة الارتكاز إلى القوة هي نفس المسافة من نقطة الدعم للمقاومة.
رافعة الدرجة الأولى التي تكون نقطة ارتكازها قريبة من المقاومة : تكون نقطة ارتكازها أقرب إلى المقاومة منها إلى القوة. إذن ذراع القوة أطول من ذراع المقاومة وبالتالي القوة أصغر من المقاومة.
رافعة من الدرجة الأولى مع نقطة دعم قريبة من القوة : نقطة الدعم أقرب إلى القوة منها إلى المقاومة. وبالتالي فإن ذراع المقاومة أطول من ذراع القوة، وبالتالي فإن القوة أكبر من المقاومة.

تتمركز نقطة الارتكاز على رافعة الدرجة الأولى

نقطة ارتكاز رافعة الدرجة الأولى قريبة من المقاومة

ارتفاع نقطة الارتكاز من الدرجة الأولى بالقرب من القوة

تمرين تم حله بواسطة رافعة السنة الأولى

وضعنا جسمًا كتلته 50 كجم على أحد جانبي رافعة من الدرجة الأولى مصنوعة من قضيب صلب طوله 300 سم. إذا كانت المسافة بين الحمل ونقطة الارتكاز 180 سم، فكم يجب أن يزن الجسم الموضوع على الجانب الآخر من الرافعة حتى يتوازن؟

انظر الحل

في هذه المسألة نعرف فقط المقاومة (50 كجم) وذراع المقاومة (180 سم). ومع ذلك، بما أننا نعرف طول الشريط، يمكننا حساب ذراع القوة عن طريق طرح الطول الإجمالي للشريط مطروحًا منه طول ذراع المقاومة:

$BP=300-180=120 \text{ cm}$

بعد ذلك، يمكننا تحديد قيمة القوة من خلال تطبيق صيغة روافع الدرجة الأولى:

$P\cdot BP=R\cdot BR$

نعوض البيانات في الصيغة:

$P\cdot 120=50\cdot 180$

وأخيرًا نحل المجهول في المعادلة:

$P=\cfrac{50\cdot 180}{120}$

$P=75 \text{ kg}$

ما هي رافعة الدرجة الأولى؟

أجزاء رافعة متميزة

صيغة رافعة من الدرجة الأولى

أنواع الروافع المتميزة

تمرين تم حله بواسطة رافعة السنة الأولى

اترك تعليقا إلغاء الرد