מנוף הוא גוף נוקשה המותקן בסיבוב סביב צירו. מחוץ לנקודת הציר שלה, כוחות פועלים עליה ויוצרים מומנט. חוק יסוד: כוח יעיל וזרוע המנוף מאונכים זה לזה.
1. המנוף
מנוף הוא גוף נוקשה המותקן בסיבוב סביב צירו. כוחות פועלים עליו מחוץ לנקודת הציר שלו. אנו נתקלים במינוף כל יום. ההשפעות של מוטות הברגים, המפתחות, הצבתות וכו ', כלומר כלים לשימוש יומיומי, אך גם של ציוד טכני מסובך יותר: העברת כוח על מוטות בלמים, מנופי מוט מוטות, חלקים מסתובבים כמו גלגלות והילוכים, מבוססים על העיקרון הבסיסי של המנוף. המינוף מאפשר להזיז עומסים גדולים עם מעט כוח.
2. סוגי מנופים
קיימת הבחנה בין - מנוף אחד ושני מנופים, וכן מנופים עם שווים ו שוויונים.עם מנוף ישר בעל זרוע אחת, העומס והכוח פועלים לכיוונים שונים, כאשר המנוף הדו-צדדי, העומס והכוח הם בעלי כיוון זהה. מנופים שווים רק הופכים את התנועה, למנופים לא שוויוניים יש השפעה תרגומית. המנופים לא חייבים להיות מתוכננים כגופים ישרים, לדוגמא: מנוף הזווית.סוגי מנופים: מנוף חד זרוע, שני זרועות, מנוף זווית
הערה : זרוע המנוף (זרוע כוח, זרוע עומס) היא תמיד המרחק האנכי של קו הפעולה של הכוח או העומס מנקודת הציר.
חשוב גם לאיזה כיוון המנוף מסתובב. עם ידית הזווית (סקיצה), F1 פונה ימינה (בכיוון השעון); F2 ו- F3 פונים שמאלה.ניתן לתכנן את המנוף גם כדיסק. הדברים הבאים חלים על כולם: אם ברצונך להעריך את השפעת הכוחות, עליך גם לקחת בחשבון את אורך זרועות המנוף עליהן הם פועלים.
תרגילים על חוק המינוף
משימה: כוחות על דיסק
נניח שכל 6 הכוחות F1 עד F6 שווים.
א) מדדו את זרועות המנוף כדי לקבוע איזה כוח מייצר את אפקט הסיבוב הגדול ביותר ואיזה הקטן ביותר.
ב) מהם הכוחות הפונים שמאלה ואילו הכוחות הפונים ימינה ?
פתרונות:
א) אפקט המפנה הגדול ביותר ( מומנט) מפתח את F2 ואז יורד, F3, F4, F6, F5. F1 אינו מייצר שום אפקט סיבוב מכיוון שהכוח עובר דרך נקודת המשען וכך זרוע המנוף הופכת לאפס.
ב) פנייה ימינה: F2, F3, F5 פונה שמאלה: F4, F6
3. חוק המינוף
על הדוגמה של איזון , עקרון המנוף קל להבין. האיזון נשאר בשיווי משקל אם תוצר הכוח כפול המרחק מנקודת הציר זהה משני הצדדים. חוק המנוף נובע מכך:
כוח · זרוע כוח = עומס · זרוע עומס
F1 · r1 = F2 · r2
המונחים זרוע כוח וזרוע עומס יכולים להיות מובנים בצורה לא נכונה אם אינך יכול לומר בוודאות מהו העומס ומהו הכוח (הזזת העומס). אם אתה קורא להם במקום זאת מנוף 1, מנוף 2 וכו ', אתה גם מגיע למטרה.
מימוש: הכוחות לבדם לא סופרים!
במערכות סטטיות (= מנוחה) יש תמיד שיווי משקל של כוחות.
