In dit artikel wordt uitgelegd wat tweedegraads hefbomen zijn en waarvoor ze worden gebruikt. Je zult dus de kenmerken vinden van een hefboom van de tweede graad, de formule waarmee je dit soort problemen kunt oplossen en, ten slotte, een oefening die stap voor stap wordt opgelost.
Wat is een hefboom van de tweede graad?
Hefboom van de tweede graad , ook wel hefboom van de tweede klasse genoemd, is een soort hefboom waarbij de last (of weerstand) zich tussen het steunpunt (of steunpunt) en de inspanning (of kracht) bevindt.
Daarom hebben tweedegraads hefbomen het steunpunt aan het ene uiteinde van de hefboom en aan het andere uiteinde moet een verticale opwaartse kracht worden uitgeoefend om de last op te tillen.
Kruiwagens, notenkrakers en flesopeners zijn bijvoorbeeld tweedegraads hefbomen. Al deze instrumenten zijn voorbeelden van hefbomen van de tweede graad, omdat aan het ene uiteinde een kracht wordt uitgeoefend, aan het andere uiteinde het steunpunt en daartussenin de weerstand.
Delen van een tweedegraads hefboom
Gezien de definitie van een hefboom van de tweede graad, zullen we hieronder de verschillende onderdelen van dit type hefboom bekijken om het concept beter te begrijpen.
- Steunpunt of draaipunt (F) : dit is het deel van de tweedegraads hefboom waarop het apparaat blijft staan.
- Inspanning of kracht (P) : is de kracht die op de hendel wordt uitgeoefend om de belasting in het midden tegen te gaan.
- Belasting of weerstand (R) : is de kracht die moet worden overwonnen.
- Power Arm (BP) : Dit is de afstand tussen de kracht en het steunpunt.
- Weerstandsarm (BR) : Dit is de afstand tussen de weerstand en het steunpunt.
Kenmerken van een tweedegraads hefboom
Het verschil tussen de hefboom van de tweede graad en andere soorten hefbomen is dat bij de hefbomen van de tweede graad de weerstand zich tussen de kracht en het steunpunt bevindt. In deze sectie zullen we dus zien wat de kenmerken zijn van tweedegraads hefbomen.
Het belangrijkste kenmerk van een hefboom van de tweede graad is dat deze weerstand biedt tussen het steunpunt en de kracht. Daarom is bij tweedegraads hefbomen de krachtarm altijd groter dan de weerstandsarm.
Bijgevolg is bij hefbomen van de tweede graad de uit te oefenen inspanning altijd kleiner dan de weerstand van de last. Met een tweedegraads hendel kunt u dus een lichaam met minder inspanning optillen dan wanneer u het met uw handen zou optillen.
Kortom, de tweedegraads hefboom dient om weerstand met minder inspanning te overwinnen, omdat dankzij het mechanisme de kracht die moet worden gebruikt om de last op te tillen, wordt verminderd.
Hefboomformule van de tweede graad
Om een hefboom van de tweede graad in balans te brengen, moet aan de vergelijking worden voldaan dat kracht maal de krachtarm gelijk is aan weerstand maal de weerstandsarm.
De formule voor een tweedegraads hefboom is daarom als volgt:
Goud:
-
is de kracht (of inspanning).
-
is het wapen van de macht.
-
is de weerstand (of belasting).
-
is de arm van het verzet.
Opgeloste oefening van de hefboom van de tweede graad
In een kruiwagen plaatsen we een voorwerp van 70 kg op 50 cm van het steunpunt. Als het gedeelte waar de kruiwagen wordt vastgehouden zich 140 cm van het steunpunt bevindt, wat is dan de moeite die we moeten doen om het voorwerp met de kruiwagen te kunnen vervoeren?
De kruiwagen is een hefboom van de tweede graad, omdat de weerstand zich tussen het steunpunt en de kracht bevindt. Om het probleem op te lossen, moeten we daarom de formule van tweedegraads hefbomen toepassen:
We vervangen de gegevens die we kennen in de vergelijking:
En ten slotte lossen we het onbekende in de vergelijking op:
U moet dus een inspanning leveren die gelijk staat aan het tillen van 25 kg.