In diesem Artikel wird erklärt, was Hebel dritten Grades (oder Hebel dritter Klasse) sind. Sie finden daher die Eigenschaften von Hebeln dritten Grades, die Formel für diesen Hebeltyp und schließlich eine Schritt für Schritt gelöste Übung.
Was ist ein Hebel dritten Grades?
Der Hebel dritten Grades oder Hebel dritter Art ist der Hebel, der die Kraft (oder Kraft) zwischen dem Stützpunkt (oder Drehpunkt) und der Last (oder dem Widerstand) ausübt.
Das heißt, Hebel dritten Grades haben den Drehpunkt an einem Ende, den Widerstand am anderen Ende und die Kraft irgendwo zwischen den beiden Enden des Hebels.
Angelruten, Pinzetten und Nagelknipser sind beispielsweise Hebel dritten Grades. Alle diese Instrumente sind Beispiele für Hebel dritten Grades, da die Kraft zwischen dem Stützpunkt und dem Widerstand liegt.
Teile eines Hebels dritten Grades
Nachdem wir die Definition des Hebels dritten Grades gesehen haben, werden im Folgenden die verschiedenen Komponenten dieses Hebeltyps vorgestellt.
- Stützpunkt oder Drehpunkt (F) : Dies ist der Teil des Hebels dritten Grades, auf dem der Mechanismus verbleibt.
- Kraft oder Kraft (P) : ist die Kraft, die auf den Hebel ausgeübt wird, um dem Widerstand an einem Ende des Hebels entgegenzuwirken.
- Ladung oder Widerstand (R) : Dies ist die Kraft, die überwunden werden muss.
- Kraftarm (BP) : Dies ist der Abstand zwischen der Kraft und dem Drehpunkt.
- Widerstandsarm (BR) : ist der Abstand zwischen dem Widerstand und dem Drehpunkt.
Eigenschaften eines Hebels dritten Grades
Das Hauptmerkmal eines Hebels dritten Grades besteht darin, dass die Kraft zwischen dem Widerstand und dem Drehpunkt liegt. Da der Widerstand immer weiter vom Drehpunkt entfernt ist als die Kraft, ist bei Hebeln dritten Grades der Widerstandsarm immer größer als der Kraftarm.
Daher ist auch der Kraftaufwand zur Kompensation des Widerstandes größer als der Widerstand. Bei diesem Hebeltyp gibt es also keine mechanische Verstärkung, ganz im Gegenteil. Aus diesem Grund werden Hebel dritten Grades in der Regel zur Manipulation von Gegenständen mit geringem Gewicht verwendet, da sonst eine zu große Kraft aufgewendet werden müsste.
Andererseits besteht ein Vorteil von Hebeln dritten Grades darin, dass sie es ermöglichen, eine große Widerstandsbewegung mit einer kleinen Kraftbewegung zu erreichen.
Formel eines Hebels dritten Grades
Damit ein Hebel dritten Grades im Gleichgewicht ist, muss die Gleichung erfüllt sein, dass Kraft mal Kraftarm gleich Widerstand mal Widerstandsarm ist.
Die Formel für einen Hebel dritten Grades lautet daher:
Gold:
-
ist die Kraft (oder Anstrengung).
-
ist die Waffe der Macht.
-
ist der Widerstand (oder die Last).
-
ist der Arm des Widerstands.
Gelöste Übung des Hebels dritten Grades
Bei einem Hebel dritten Grades muss eine Kraft von 60 N ausgeübt werden, um einem Widerstand von 15 N entgegenzuwirken, der sich 80 cm vom Drehpunkt entfernt befindet. Berechnen Sie, wie weit vom Drehpunkt entfernt die Kraft ausgeübt wird.
Bei diesem Hebelproblem dritten Grades werden wir gebeten, den Kraftarm zu bestimmen. Um das Problem zu lösen, müssen wir also die Hebelgleichung anwenden:
Wir setzen die uns bekannten Daten in die Gleichung ein:
Und wir lösen die Unbekannte in der Gleichung:
Die Kraft muss daher 20 cm vom Drehpunkt entfernt aufgebracht werden.