تشرح هذه المقالة ما هي المعلمات المميزة للرافعة. بالإضافة إلى ذلك، يتم عرض العلاقات بين العناصر المختلفة للرافعة، أي كيف يختلف عنصر واحد إذا تم تغيير الأجزاء الأخرى.
منطقيا، قبل أن نرى ما هي العناصر المختلفة للرافعة، يجب أن نكون واضحين بشأن معنى الرافعة في الفيزياء. ولهذا ننصحك بزيارة التدوينة التالية قبل مواصلة الشرح:
ما هي عناصر الرافعة؟
العناصر الخمسة للرافعة هي:
- نقطة الدعم أو نقطة الارتكاز (F) : هذا هو عنصر الرافعة الذي يبقى عليه. ولذلك، فهو يدعم وزن الشريط بالكامل وكذلك الأجسام الموجودة فوقه.
- القوة أو الجهد (P) : هي القوة المطبقة على الرافعة لمواجهة الحمل على الجانب الآخر.
- المقاومة أو الحمل (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.
العلاقة بين عناصر الرافعة
سنرى بعد ذلك كيف ترتبط العناصر المختلفة للرافعة. ومع ذلك، لكي تفهم الشرح بشكل كامل، يجب أن تكون واضحًا بشأن قانون الرافعة المالية، ولهذا السبب نوصيك بمراجعة مقالتنا التالية قبل المتابعة:
باستخدام قانون الرافعة، يمكننا ربط القوة وذراع القوة والمقاومة وذراع المقاومة رياضيًا. وبالتالي، اعتمادًا على طول ذراعي الرافعة، ستختلف قيمة المقاومة والقوة.
في روافع الدرجة الأولى، يعتمد طول ذراع القوة وذراع المقاومة على الموضع النسبي لنقطة الارتكاز، حيث يمكن وضع نقطة الارتكاز في المنتصف مباشرة، بالقرب من القوة أو المقاومة الأقرب.
فإذا كانت نقطة الارتكاز أقرب إلى القوة، فإن ذراع القوة سيكون أقصر من ذراع المقاومة، وبالتالي تكون القوة أكبر من المقاومة. أما إذا كانت نقطة الارتكاز أقرب إلى المقاومة فإن ذراع القوة سيكون أطول من ذراع المقاومة وبالتالي ستكون القوة أقل من المقاومة.
ومن ناحية أخرى تتميز روافع الدرجة الثانية بأن ذراع القوة أطول من ذراع المقاومة. لذلك، في هذا النوع من الروافع، تكون القوة دائمًا أقل من المقاومة.
وأخيرًا، في روافع الدرجة الثالثة، يكون ذراع المقاومة دائمًا أكبر من ذراع القوة. ولذلك فإن القوة التي يجب التأثير بها على روافع الدرجة الثالثة تكون دائمًا أكبر من المقاومة.
إذا لم تكن واضحًا بشأن كل نوع من الرافعات وترغب في مقارنة الاختلافات بين الأنواع المختلفة من الرافعات، فمن خلال النقر على الرابط التالي ستتمكن من رؤية عدة أمثلة لكل نوع من الرافعات: