Đòn bẩy là một cỗ máy đơn giản, một thiết bị được con người chế tạo để giành chiến thắng bằng một lực, được gọi là máy kéo, một lực khác gọi là kháng.
Mục đích của đòn bẩy nguyên thủy là khuếch đại lực lượng con người cho phép thực hiện công việc không được phép bằng cách sử dụng đơn giản sức mạnh cơ bắp.
Các đòn bẩy tuân theo một nguyên tắc vật lý khá đơn giản:
hệ thống ở trạng thái cân bằng nếu kết quả của các khoảnh khắc của hai lực là null.
Trong vật lý, thời điểm của một lực đối với tâm được biểu thị bằng một vectơ mô-đun bằng tích của cường độ của lực bằng chiều dài của cánh tay (khoảng cách của đường thẳng của lực từ điểm tựa).
M OMENT = F ORZA xb raccio
Nếu kết quả của các khoảnh khắc phải là null (để hệ thống ở trạng thái cân bằng) thì:
M FORCE INPUT = M FORCE FORCE
F xb = F 'x b'
Hoặc thể hiện mối quan hệ theo các thuật ngữ khác, nó có thể được nêu:
F: F '= b': b
Do đó tỷ lệ của các lực phải bằng mối quan hệ nghịch đảo giữa các cánh tay.
Nếu b lớn hơn 10 lần so với b '(b = 10b') để hệ thống duy trì trạng thái cân bằng F phải nhỏ hơn 10 lần (F = 1 / 10F ').
Do đó, chúng tôi đã tạo ra một đòn bẩy thuận lợi: chúng tôi tưởng tượng rằng lực F 'được biểu thị bằng lực trọng lượng của một tảng đá 100 kg, để nâng nó, cần phải áp dụng một lực F> 10 kg (> 1/10 của lực cân):
Bây giờ chúng tôi đưa ra định nghĩa về đòn bẩy thuận lợi: một đòn bẩy được coi là thuận lợi khi trong điều kiện cân bằng, lực truyền động nhỏ hơn lực cản (giống như trong trường hợp vừa mô tả).
Tuy nhiên, một đòn bẩy cũng có thể bất lợi nếu lực truyền động lớn hơn lực cản.
Cuối cùng, một đòn bẩy là trung tính hoặc không quan tâm khi lực lái bằng với lực cản.
LOẠI ĐẦU TIÊN:
một đòn bẩy thuộc loại thứ nhất hoặc loại thứ nhất nếu điểm tựa nằm giữa lực lái và lực cản. Đổi lại, đòn bẩy của loại thứ nhất có thể là lợi thế nếu lực lái xe ở xa điểm tựa của lực kháng hoặc trong trường hợp ngược lại, bất lợi.
Xà beng, kéo, kẹp, vv là những đòn bẩy loại đầu tiên.
LOẠI THỨ HAI:
một đòn bẩy được cho là loại thứ hai hoặc loại thứ hai nếu điểm tựa nằm cùng phía với lực lái và lực kháng, đồng thời, lực đẩy ở xa điểm tựa hơn so với lực cản. Do đó, suy luận rằng các đòn bẩy loại thứ hai luôn luôn có lợi thế.
Chúng là đòn bẩy loại thứ hai, xe cút kít, nutcracker, dụng cụ mở chai.
LOẠI THỨ BA
một đòn bẩy thuộc loại thứ ba hoặc loại thứ ba nếu điểm tựa nằm cùng phía với lực lái và lực kháng, đồng thời, lực đẩy càng gần điểm tựa hơn lực cản. Do đó suy luận rằng các đòn bẩy loại thứ ba luôn luôn bất lợi.
Các đòn bẩy là loại thứ ba.
Ngoài ra các cơ của cơ thể chúng ta, chèn vào xương, là từ quan điểm vật lý của đòn bẩy. Hình vẽ cho thấy sự uốn cong của cẳng tay bởi cơ bắp bắp tay.
Đây là một ví dụ cổ điển về đòn bẩy loại thứ ba, mà như chúng ta đã nói luôn luôn bất lợi. Khi cánh tay đòn ngắn hơn, lực phát triển bởi cơ bắp tay phải lớn hơn nhiều so với lực trọng lượng của quả bóng được giữ trên tay. Loại đòn bẩy này, tuy nhiên, cho phép biên độ và tốc độ di chuyển lớn.
Trong vật lý chúng ta nói về một lợi thế tĩnh và một lợi thế động. Có một lợi thế tĩnh, khi sử dụng lực lái thấp hơn, bạn có thể giành được lực cản mạnh hơn (đòn bẩy thuận lợi), nhưng trong trường hợp này tốc độ và biên độ của chuyển động là nhỏ, do đó có nhược điểm động.
Tự động một nhược điểm tĩnh (đòn bẩy bất lợi) cho phép tốc độ và biên độ chuyển động lớn hơn, đó là một lợi thế động.
ƯU ĐIỂM TÌNH TRẠNG = DISADVANTAGE NĂNG ĐỘNG
DISADVANTAGE STATIC = ƯU ĐIỂM NĂNG ĐỘNG
Sự uốn cong chân của bàn chân với các chi dưới mở rộng là một ví dụ về một loại đòn bẩy thứ hai.
Lực cản (trọng lượng) và lực (cơ bắp) nằm cùng một phía đối với điểm tựa, lực đẩy xa hơn và do đó đòn bẩy là lợi thế. Do đó, việc chèn rất ngược của cơ tam đầu do đó tạo điều kiện cho việc di chuyển.
Toàn bộ hệ thống đầu máy dựa trên hệ thống đòn bẩy. Do đó, bất cứ khi nào có chuyển động, một đòn bẩy được tạo ra có thể thuộc loại thứ nhất, thứ hai hoặc thứ ba. Trong cơ thể con người, đòn bẩy thường xuyên nhất là loại đòn thứ nhất và loại thứ ba, trong khi đòn bẩy loại thứ ba có lợi là rất hiếm.
Tuy nhiên, cơ thể con người sử dụng một số yếu tố tạo điều kiện cho hoạt động của cơ bắp. Đây là trường hợp, ví dụ, của xương bánh chè, bằng cách di chuyển lực kéo của cơ tứ đầu về phía trước, làm tăng hiệu quả của nó.
