Що таке важіль?

Важіль являє собою вузький стрижень, який може обертатися навколо однієї точки, яка називається точкою опори. Розмістивши переміщуваний предмет, званий навантаженням, на одному кінці стрижня і прикладаючи зусилля до іншого кінця, людина може перемістити предмет з набагато меншими зусиллями, ніж якби він підняв його і переніс на руках.

Важіль працює за простою формулою: зусилля, помножене на його плече (найкоротша відстань між точкою опори і прямої, уздовж якої діє сила), дорівнює добутку навантаження на її плече. Чим довше плече зусилля, тим більше його збільшення і тим легше переміщати навантаження. Ціна за цю вигоду наступна: чим довше плече зусилля, тим менше відстань, на яку переміститься навантаження.

Як показано на наведених нижче ілюстраціях, всі важелі можуть бути розділені на три класи, що відрізняються відносними положеннями зусилля, навантаження і точки опори.

Важелі другого класу

У важеля другого класу точка опори розташована на одному кінці, зусилля прикладається до іншого кінця, а навантаження (W) розташовується між ними – так, як це показано на рожевій діаграмі праворуч. Тачка, відкривачка для пляшок, степлер і дирокол відносяться до важелів другого класу, які завжди збільшують докладене зусилля.

Важелі третього класу.

У важеля третього класу зусилля прикладається між навантаженням (W) і точкою опори (жовта діаграма). Показаний на малюнку внизу пінцет складається з двох важелів третього класу, з’єднаних між собою в точці опори. Мітла зазвичай збільшує відстань, на яку переміщається навантаження, і мінімізує необхідні зусилля.

 

Важелі першого класу

Найпоширенішим типом важеля є важіль першого класу, у якого точка опори лежить між навантаженням (W) і прикладається зусиллям (блакитна діаграма). Важелі першого класу мають багато різновидів, включаючи показання на малюнках зліва плоскогубці, обценьки і ножиці.

Посилання на основну публікацію