In dit artikel wordt uitgelegd wat eerstegraads hefbomen zijn en wat hun onderdelen zijn. Op dezelfde manier vindt u de formule voor hefbomen van de eerste graad en een stapsgewijs opgelost voorbeeld van dit soort problemen.
Wat is een hefboom van de eerste graad?
De eerstegraads hefboom , ook wel eersteklas hefboom genoemd, is een eenvoudige machine die wordt gevormd door een stijve staaf die rond een steunpunt draait en aan elk uiteinde van de staaf een gewicht heeft.
Het belangrijkste kenmerk van de hefbomen van de eerste graad is dus dat ze een steunpunt (steunpunt) hebben tussen de twee gewichten.
De tuimelaar, schaar, tang of tang zijn bijvoorbeeld belangrijke hefbomen. Zelfs het menselijk lichaam kan fungeren als een hefboom van de eerste graad wanneer we proberen een gewicht op te tillen.
Merk op dat beide lichamen vanwege de zwaartekracht een verticale neerwaartse kracht op de hendel zullen uitoefenen. Het punt waar het draaipunt moet worden geplaatst moet dus zo worden bepaald dat de hefboom van de eerste graad in balans is en niet naar één kant draait. We zullen hieronder zien hoe we dit moeten doen.
Premium hendelonderdelen
Zodra we de definitie van een hefboom van de eerste graad al kennen, zullen we zien wat de onderdelen van dit type eenvoudige machine zijn:
- Steunpunt of draaipunt (F) : dit is het deel van de hefboom van de eerste graad waarop de stijve staaf blijft. Daarom ondersteunt het het volledige gewicht van de stang en de lichamen erboven.
- Inspanning of kracht (P) : is de kracht die op de hendel wordt uitgeoefend om de belasting aan de andere kant 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.
Hefboomformule van de eerste graad
Om een hefboom van de eerste graad in evenwicht te brengen, moet aan de vergelijking worden voldaan dat kracht maal de krachtarm gelijk is aan weerstand maal de weerstandsarm.
De formule voor een hefboom van de eerste graad 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.
Soorten premium hendels
Hefbomen van de eerste graad kunnen in drie verschillende typen worden ingedeeld:
- Hefboom van de eerste graad met gecentreerd draaipunt : het draaipunt bevindt zich precies in het midden van de staaf, dat wil zeggen dat de afstand van het draaipunt tot de kracht hetzelfde is als de afstand van de puntsteun voor de weerstand.
- Hefboom van de eerste graad met steunpunt dichtbij de weerstand : het steunpunt bevindt zich dichter bij de weerstand dan bij de kracht. De krachtarm is dus langer dan de weerstandsarm en daarom is de kracht kleiner dan de weerstand.
- Hefboom van de eerste graad met steunpunt dicht bij kracht : het steunpunt ligt dichter bij kracht dan bij weerstand. De weerstandsarm is dus langer dan de krachtarm, en daarom is de kracht groter dan de weerstand.
Oefening opgelost door hefboom voor het eerste jaar
We plaatsen een lichaam van 50 kg aan één kant van een hefboom van de eerste graad, gemaakt van een stijve staaf van 300 cm. Als de afstand tussen de last en het draaipunt 180 cm bedraagt, hoeveel moet het lichaam dat aan de andere kant van de hefboom staat dan wegen om in evenwicht te zijn?
Bij dit probleem kennen we alleen de weerstand (50 kg) en de weerstandsarm (180 cm). Omdat we echter de lengte van de staaf kennen, kunnen we de krachtarm berekenen door de totale lengte van de staaf af te trekken minus de lengte van de weerstandsarm:
Vervolgens kunnen we de waarde van macht bepalen door de formule voor hefbomen van de eerste graad toe te passen:
We vervangen de gegevens in de formule:
En ten slotte lossen we het onbekende in de vergelijking op:
