Bu makalede birinci derece kaldıraçların ne olduğu ve parçalarının neler olduğu anlatılmaktadır. Aynı şekilde birinci derece kaldıraç formülünü ve bu tür problemlerin adım adım çözümlenmiş bir örneğini bulacaksınız.
Birinci derece kaldıraç nedir?
Birinci sınıf kaldıraç olarak da adlandırılan birinci derece kaldıraç , bir dayanak noktası etrafında dönen ve çubuğun her iki ucunda bir ağırlığa sahip olan sert bir çubuktan oluşan basit bir makinedir.
Dolayısıyla birinci derece kaldıraçların temel özelliği, iki ağırlık arasında bir dayanak noktasına (dayanak noktasına) sahip olmalarıdır.
Örneğin, külbütör kolu, makas, maşa veya pense ana kaldıraçlardır. Bir ağırlığı kaldırmaya çalıştığımızda insan vücudu bile birinci derece kaldıraç görevi görebilir.
Yer çekimi nedeniyle her iki gövdenin de kaldıraca aşağı doğru dikey bir kuvvet uygulayacağını unutmayın. Yani birinci derece kaldıracın dengeli olması ve bir tarafa dönmemesi için dayanak noktasının yerleştirilmesi gereken noktanın belirlenmesi gerekiyor, bunun nasıl yapılacağını aşağıda göreceğiz.
Premium Kol Parçaları
Birinci derece kaldıracın tanımını zaten öğrendikten sonra, bu tip basit makinenin parçalarının neler olduğunu göreceğiz:
- Destek noktası veya dayanak noktası (F) : Birinci derece kolun rijit çubuğun üzerinde kaldığı kısımdır. Bu nedenle çubuğun tüm ağırlığını ve üstündeki gövdeleri destekler.
- Çaba veya güç (P) : diğer taraftaki yüke karşı koymak için kaldıraca uygulanan kuvvettir.
- Yük veya direnç (R) : Üstesinden gelinmesi gereken kuvvettir.
- Güç Kolu (BP) : Güç ile dayanak noktası arasındaki mesafedir.
- Direnç Kolu (BR) : Direnç ile destek noktası arasındaki mesafedir.
Birinci derece kaldıraç formülü
Birinci derece bir kaldıracın dengede olması için, güç çarpı güç kolunun direnç çarpı direnç koluna eşit olduğu denkleminin karşılanması gerekir.
Dolayısıyla birinci derece kaldıracın formülü aşağıdaki gibidir:
Altın:
-
güçtür (veya çabadır).
-
iktidarın silahıdır.
-
dirençtir (veya yük).
-
direnişin koludur.
Premium kaldıraç türleri
Birinci derece kaldıraçlar üç farklı tipte sınıflandırılabilir:
- Dayanak noktası ortalanmış birinci derece kaldıraç : Dayanak noktası çubuğun tam ortasındadır, yani dayanak noktasından güce olan mesafe, direnç için nokta desteğinden olan mesafeyle aynıdır.
- Dayanağı dirence yakın olan birinci derece kaldıraç : Dayanak noktası, dirence güçten daha yakındır. Yani güç kolu direnç kolundan daha uzundur ve dolayısıyla güç dirençten daha küçüktür.
- Destek noktası güce yakın olan birinci derece kaldıraç : Destek noktası, dirence göre güce daha yakındır. Yani direnç kolu güç kolundan daha uzundur ve dolayısıyla güç dirençten daha büyüktür.
Egzersiz ilk yıl kaldıracı ile çözüldü
300 cm’lik sert çubuktan yapılmış birinci derece kaldıracın bir tarafına 50 kg’lık bir gövde yerleştiriyoruz. Yük ile dayanak noktası arasındaki mesafe 180 cm ise, kaldıracın diğer tarafına yerleştirilen cismin dengede kalabilmesi için ağırlığı ne kadar olmalıdır?
Bu problemde sadece direnci (50 kg) ve direnç kolunu (180 cm) biliyoruz. Ancak çubuğun uzunluğunu bildiğimiz için, çubuğun toplam uzunluğundan direnç kolunun uzunluğunu çıkararak güç kolunu hesaplayabiliriz:
Daha sonra birinci derece kaldıraç formülünü uygulayarak gücün değerini belirleyebiliriz:
Verileri formülde değiştiririz:
Ve son olarak denklemdeki bilinmeyeni çözüyoruz:
