مزیت اهرم چیست؟

اهرم نوع دوم مانند :چرخ دستی -فرغون – فندق شکن،گیوتین کاغذ،پانچ-درب بطری باز کن و…

اهرم ها

اهرم از یک میله و یک تکیه گاه تشکیل شده‌است. نیروی وارد به اهرم در یک نقطه باعث می شود که نیروی دیگری در نقطه دیگری روی اهرم به مزیت اهرم چیست؟ نیروی مقاوم (جسم) وارد شود. این جسم می‌تواند سنگی باشد که باید از زمین بلند شود. نیروی محرک هم نیرویی است که شخصی جهت بلند کردن سنگ یا جابجایی آن بر دسته اهرم وارد می‌نماید.

با نگاهی به محل زندگی وکار خود می توانید به راحتی انواع ماشینهای ساده را ببینید کلید برق،دستگیره ی در ،کارد،پیچ گوشتی ،وحتی کلید های صفحه ی کامپیوتر همگی وسایلی هستند که کار انجام شده روی خود را به کار مفید تبدیل می کنند هر کس بدون این که اطلاع داشته باشد ،تعداد زیادی از ماشین های ساده را به کار می برد ،اما آیا می دانید که ماشین ساده چیست ؟

در واقع گروهی از ماشینها که پایه و اساس ساخت ماشین های دیگر را تشکیل می دهند ،ماشین های ساده نامیده می شوند. ماشین های دیگر حالت تغییر شکل یافته ی ماشینهای ساده ،یا ترکیبی مزیت اهرم چیست؟ از چند ماشین ساده با یکدیگر هستند.

ماشین ساده در فیزیک به هر وسیله ای که برای انجام کار فقط به اعمال یک نیرونیاز دارد. از ماشینهای ساده می توان به (سطح شیبدار،پیچ ،گوه ،اهرم ،چرخ ، قرقره)اشاره نمود تمام اینها نیروی کم را به نیروی زیاد تبدیل می کنند یا بالعکس. همچنین ممکن است جهت نیرو را عوض می کنند.

اهرم اولین بار توسط دانشمند یونانی، اَرَشْمیدُس در سال ۲۶۰ قبل از میلاد توصیف شده است. او گفته است: «به من جایی برای ایستادن بدهید، من زمین را جابه‌جا خواهم کرد.»
اهرم از سه بخش بازوی محرک، بازوی مقاوم و تکیه‌گاه تشکیل شده است.نیروی محرک بر بازوی محرک وارد می‌شود و نیروی مقاوم که معمولاً وزنه است، بر بازوی مقاوم وارد می‌شود. اهرم‌ها بسته به محل تکیه‌گاه به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند.

بطور ساده منظور ما از اهرم مزیت اهرم چیست؟ میله ای است که میتواند حول یک تکیه گاه دوران کند .مانند الاکلنگ،دیلم ،قرقره ،و …..

اهرم ها یا ماشینها با پنج ویژگی یا حالت به ما کمک می کنند

۱-افزایش یا کاهش نیرو مانند ناخن گیریا قیچی سلمانی

۲- تغییر جهت نیرو مانند جک ماشین

۳-افزایش مسافت مانند جاروی رفتگران

۴-افزایش سرعت مانند استفاده از فرغون یا سطح شیبدارکه بارها یا وسایل سریع تر جابجا میشوند

۵-انتقال نیرو که در تمامی ماشین ها انتقال نیرو وجود دارد وبه نوعی نیرو را منتقل می کنند.

اهرم بر اساس قرار گرفتن محل تکیه گاه, نیروی محرک و نیروی مقاوم به چند نوع تقسیم می شوند:

الف) اهرم نوع اول

در صورتیکه تکیه گاه بین نقطه اثر نیروی مقاوم و نیروی محرک باشد, اهرم از نوع اول است.

اهرم نوع اول به سه حالت دیده می شود:

زمانیکه تکیه گاه درست در وسط نیروی محرک و نیروی مقاوم قرار گرفته باشد, در این صورت بازوی محرک و بازوی مقاوم با هم برابرند.

در این حالت, اهرم فقط از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می کند.

نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همیشه یک است.
مانند قرقره ثابت ،آلاکلنگ

زمانیکه تکیه گاه بین نیروی محرک و نیروی مقاوم ولی نزدیک به نیروی مقاوم باشد, در این حالت, اهرم از راه های زیر به ما کمک می کند.

۱)تغییر جهت نیرو: زیرا تکیه گاه بین نیروی محرک و مقاوم قرار دارد.

۲) افزایش نیرو: زیرا بازوی محرک بزرگتر از بازوی مقاوم است. (LR>LE)

نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همواره از یک بیش تر است.

زمانیکه تکیه گاه بین نیروی محرک و نیروی مقاوم بوده ولی نزدیک به نیروی محرک باشد, در این حالت اهرم از راه های زیر به ما کمک می کند.

۱)تغییر جهت نیرو: زیرا تکیه گاه بین نیروی محرک و مقاوم قرار است.

۲) افزایش مسافت اثر نیرو: زیرا بازوی مقاوم بزرگتر از بازوی محرک است. (LR >LE)

نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همواره از یک کم تر است.

مانند قیچی کاغذ بری

در این نوع از اهرم تکیه گاه بر یکی از دو انتهای میله منطبق است، اگر نیروی محرک بر انتهای دیگر میله و بطور قائم به سمت بالا وارد شود، نیروی مقاوم بر وسط میله در راستای قائم و به سمت بالا وارد می‌شود. در این حالت نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد.

اهرم نوع دوم مانند :چرخ دستی -فرغون – فندق شکن،گیوتین کاغذ،پانچ-درب بطری باز کن و…

اهرم نوع سوم

در این نوع اهرم که عکس نوع دوم است. میله از یکی از دو انتهای خود از بالا به تکیه گاه تکیه کرده است و نیروی محرک بر وسط میله اثر می‌کند، در راستای قائم و به سمت بالا و نیروی مقاوم بر انتهای دیگر میله و در راستای قائم به سمت بالا وارد می‌شود. در این نوع اهرم نیروی محرک بین تکیه گاه و نیروی مقاوم قرار دارد. مزیت مکانیکی اهرم همچون هر ماشین از نسبت نیروی محرک و مقاوم بدست می‌آید.

البته اگر از اصطکاک صرفنظر کنیم، مزیت مکانیکی اهرم از نسبت طول بازوی محرک بر طول بازوی مقاوم هم بدست می‌آید.

مانند :دست وپای انسان ،راکت تنیس، چوب بیس بال ،برف پاک کن ماشینِ -انبریخ – جاروی فراشی- موچین- قند گیر و….

مزیت مکانیکی یک اهرم به ما نشان می‌دهد که استفاده از یک اهرم (به طور کلی هر ماشین ساده) چه قدر مفید است و ماشین، نیروی وارده را چند برابر کرده است. مزیت مکانیکی کمیتی بی‌بُعد می‌باشد.

رابطه کلی برای تمام ماشین‌ها یا مزیت مکانیکی واقعی (‘A) : نیروی مقاوم R (نیرویی که ماشین بر جسم وارد می‌کند) تقسیم بر نیروی محرک E (نیرویی که ما بر ماشین وارد می‌کنیم).

R: نیروی مقاوم
E: نیروی محرّک

رابطه ویژه اهرم‌ها در صورت وجود نداشتن اصطکاک (مزیت مکانیکی کامل (A) ) : در صورت وجود نداشتن اصطکاک مزیت مکانیکی کامل داریم که از تقسیم طول بازوی محرک (LE)، بر طول بازوی مقاوم (LR) به دست می‌آید:

LE / LR

LE : طول بازوی محرک
LR : طول بازوی مقاوم

نکته: در صورتیکه از اصطکاک صرف نظر کنیم, مزیت مکانیکی اهرم را می توان از رابطه ی زیر نیز به دست آورد.

مزیت اهرم چیست؟

فلز آهن/ تاریخچه، حقایق، کاربردها و عملکرد

انواع اهرم چیست و چه نمونه هایی وجود دارد؟

روش های انجام آزمایش تشخیص جسم باردار

اسید هیومیک برای چه مواردی استفاده می شود و چه فوایدی دارد؟

چگونه یک کافی شاپ باز کنیم و موفق باشیم؟

سوخت های فسیلی چگونه به وجود می آید و چه کاربردی دارند؟

چگونه مساحت انواع ذوزنقه را محاسبه کنیم؟

اقامتگاه لاکچری و ارزان رو اینجا پیدا کن *رزرو تور

هتل های لاکچری و ارزانِ تعطیلات شهریور را اینجا پیدا کن!

انواع اهرم چیست و چه نمونه هایی وجود دارد؟

انواع اهرم های مکانیکی

انواع اهرم چیست؟ تاریخچه، کاربرد و مزیت کاربرد آن ها

اهرم ها ماشین هایی ساده هستند که انجام کارها راحت تر میکنند.

انواع اهرم بسته به محل نیروی محرک ، نیروی مقاوم و تکیه گاه به سه دسته تقسیم می شود. اهرم نوع اول ، اهرم نوع دوم و اهرم نوع سوم.

ارشمیدس اولین کسی بود که اهرم را اختراع کرد و قوانین و اصول اهرم ها را در قرن 3 قبل از میلاد ابداع نمود.

در ادامه مقاله بیتوته انواع اهرم و ویژگی های هر نوع اهرم را با شما در میان می گذاریم.

اهرم چیست؟

اهرم یک ماشین ساده است که از یک جسم سخت و یک تکیه گاه تشکیل شده است.

تکیه گاه نقطه ای است که اهرم حول محور آن می چرخد. زمانی که نیرویی به سمت پایین به یک سمت اهرم وارد شود ، این نیرو به سمت دیگر اهرم منتقل شده و باعث حرکت سمت دیگر اهرم به سمت بالا می شود.

نوع عملکرد اهرم بر اساس تعریف گشتاور انجام می شود.

گشتاور مقدار نیروی لازم برای چرخش یک جسم حول محور یا تکیه گاه اهرم است.

مزیت مکانیکی اهرم

مزیت مکانیکی اهرم باعث می شود که یک ماشین ساده از نیروی ورودی استفاده کند و جسمی سنگین را با نیروی کم حرکت دهد.

مزیت مکانیکی اهرم به محل اعمال نیرو ، بار و تکیه گاه اهرم وابسته است.

هر چه فاصله بین نیروی وارد شده و تکیه گاه بیشتر باشد ، حرکت بار آسان تر خواهد شد.

مزیت مکانیکی اهرم با رابطه زیر تعریف می شود.

فرمول مزیت مکانیکی اهرم

بر اساس این فرمول در صورتی که فاصله بین نیرویی که وارد می کنید با تکیه گاه بیشتر از فاصله بین بار و تکیه گاه باشد ، اهرم دارای مزیت مکانیکی خواهد بود.

هر چه فاصله بین این دو بیشتر باشد ، مزیت مکانیکی اهرم بیشتر است.

یعنی شما با مقدار کم نیرو میتوانید جسمی بسیار سنگین را بلند کنید.

آشنایی با قسمتهای مختلف اهرم

هر اهرم چهار قسمت اصلی دارد :

- تکیه گاه یا پیوت

- نیروی ورودی یا نیروی محرک

- بار یا نیروی مقاوم

میله اهرم میتوانید فلزی یا چوبی یا هر جنس سخت دیگری باشد که بتواند آزادانه حول محور تکیه گاه گردش کند.

زمانی که یک سمت اهرم را به پایین فشار میدهید ، نیروی محرکی به اهرم وارد می کنید و در این حالت اهرم حول محور تکیه گاه حرکت کرده و نیرویی به بار وارد میکند.

اهرم ها با افزایش نیروی محرک و تغییر جهت نیرو، کارها را آسانتر می نمایند.

گشتاور چیست؟

اساس کار اهرم ها گشتاور است. گشتاور اندازه نیرویی است که میتواند باعث چرخخش جسم در اطراف یک محور شود. گشتاور باعث ایجاد شتاب زاویه ای جسم هنگام حرکت می شود. گشتاور حالت برداری دارد و جهت بردار گشتاور به جهت نیرو در محور بستگی دارد.

بهترین مثال برای درک گشتاور ، باز کردن در است. زمانی که شما در را باز میکنید ، از کنار لولا به در فشار مزیت اهرم چیست؟ می آورید. هل دادن در نزدیک به لولا نیروی زیادی لازم دارد ولی هل دادن با دورتر شدن از لولا ، راحت تر می شود با این که کار انجام شده یکسان است ولی نیروی وارد شده با دور شدن از لولا کاهش پیدا میکند به همین دلیل است که دستگیره را دور از لولا روی در نصب میکنند.

گشتاور میتواند استاتیک یا داینامیک باشد.

گشتاور استاتیک ، گشتاوری است که شتاب زاویه ای تولید نمی کند. مثلا باز شدن در گشتاور استاتیک یا ایستا تولید میکد چون در دور لولا نمی چرخد. کسی که روی دوچرخه با سرعت ثابت رکاب می زند هم گشتاور استاتیک اعمال میکد زیرا تغییر سرعت ندارد و در حال شتاب گرفتن نیست.

در مسابقات اتومبیل رانی که ماشین ها از شروع حرکت تا خط پایان تغییرات سرعت دارند ، میل لنگ گشتاور داینامیک ایجاد میکند چون با شتاب گرفتن ماشین در مسیر باید شتاب زاویه ای برای چرخ ها تولید کند.

محاسبه گشتاور

هنگام محاسبه گشتاور از اصطلاعات خاصی استفاده می شود.

معمولا به جای گشتاور از اصطلاح مومنت و نیرو مومنت استفاده می شود و به شعاعی که نیرو در آن عمل می نماید بازوی مومنت گفته می شود.

میزان بردار گشتاور τ که با نیرو معین F تولید می شود برابر است با :

در این فرمول r طول بازوی مومنت و θ زاویه بین بردار نیروی و بازوی مومنت است.

در مورد دری که در تصویر بالا نشان داده شده است. زاویه بین نیرو و بازو 90 درجه است و سینوس 90 درجه برابر با 1 است. بنابراین فرمول بسیار ساده تر می شود.

جهت بردار گشتاور با استفاده از قانون دست راست مشخص می گردد. یعنی اگر انگشت دست را حول محول چرخش قرار دید به طوری که انگشتان در جهت نیرو باشند و انگشت شصت جهت گشتاور را نشان میدهد.

اصول اهرم ها

اگر دو نیرو در خلاف جهت هم ( ساعت گرد و پاد ساعت گرد ) و با یک فاصله ثابت از تکیه گاه به اهرم وارد شوند باعث ایجاد تعادل در اهرم می شوند.

اگر دو نیرو در خلاف جهت هم به اهرم وارد شوند زمانی تعادل بوجود می اید که حاصلضرب یک نیرو در بازوی محرک ( فاصله بین نیرو تا تکیه گاه ) برابر با حاصلضرب اندازه نیروی دیگر در بازو باشد.

حاصل ضرب نیرو در بازوی نیرو برابر با گشتاور نیرو است.

بر اساس قوانین فیزیک ، زمانی تعادل برقرار می شود که مجموع گشتاور نیروهایی که خلاف جهت حرکت ساعت وارد می شوند برابر با مجموع گشتاور نیروهایی باشد که در جهت حرکت ساعت وارد می شوند.

بنابراین برای غلبه بر یک نیروی بزرگ در یک فاصله نزدیک نیاز داریم از یک نیروی کوچک در فاصله دور از تکیه گاه استفاده کنیم .

فرمول تعادل در اهرم ها

اگر دو چشم روی یک اهرم با یک تکیه گاه قرار گرفته باشند ، چهار کمیت اصلی قابل اندازه گیری داریم :

M1 = نیروی متحرک

a = فاصله از تکیه گاه تا نیروی محرک

M2 = نیروی مقاوم یا بار

b = فاصله نیروی مقام از تکیه گاه

در اینجا یک اهرم ایده آل در حالت متعادل را بررسی می کنید که هیچ نیروی اصطکاکی بین اهرم و تکیه گاه وجود ندارد و هیچ نیروی دیگری مانند وزش نسیم تعادل اهرم را به هم نمی شود.

اگر فاصله از تکیه گاه یکسان باشد یعنی a = b ، در صورت یکسان بودن وزنه ها M1 = M2 ، اهرم در حالت تعادل خواهد بود بنابراین اگر وزن یکی از وزنه ها را بدانید به سادگی میتوانید وزن ، وزنه دیگر اهرم را تعیین کنید درست همان کاری که هنگام وزن کردن با ترازوهای قدیمی دو کفه ای انجام می شود.

اگر a با b برابر نباشد بنا بر کشف ارشمیدس برای حفظ تعادل اهرم باید حاضلظرب جرم و فاصله دو طرف اهرم رابطه زیر برقرار باشد .

با بررسی این فرمول متوجه می شویم که اگر فاصله یک طرف اهرم را دو برابر نماییم ، برای حفظ تعادل باید جرم آن طرف ، نصف شود. یعنی :

اگر در مثال بالا فرض را بر این بگذارید که M2 = 1000 باشد و M2 = 250 باشد برای ایجاد تعادل در اهرم باید a = 4b شود .

انواع اهرم های ساده

آشنایی با انواع اهرم

به طور کلی انواع اهرم به 3 دسته تقسیم می شوند . تفاوت بین انواع اهرم به محل نیرو ، محل تکیه گاه و محل بار بستگی دارد. هر سه نوع اهرم ، کار را آسان میکنند ولی به روش های مختلف این کار را انجام میدهند.

اهرم نوع اول : نیروهای ورودی و خروجی در دو طرف مخالف تکیه گاه قرار دارند و اهرم جهت نیروی وارد شده را تغییر میدهد.

اهرم نوع دوم : هر دو نیروی ورودی و خروجی ر یک طرف تکیه گاه قرار دارند و جهت نیروی اعمال شده تغییر نمی کند. نیروی محرک نسبت به نیروی مقاوم دورتر از تکیه گاه است. نیروی مقاوم بیشتر از نیروی محرک است و مزیت مکانیکی ایده آل بیشتر از 1 است .

اهرم نوع سوم : نیروی محرک مزیت اهرم چیست؟ نزدیک از نیروی مقاوم به محل تکیه گاه است و نیروی خروجی کمتر از نیروی ورودی است و مزیت مکانیکی ایده آل کمتر از 1 است.

نمونه ابزار های اهرم نوع اول

اهرم نوع اول

اهرم نوع اول به عنوان ابزاری مناسب برای بلند کردن اجسام با نیروی کم شناخته می شوند.

در اهرم نوع اول ، تکیه گاه بین محل اعمال نیروی محرک و بار قرار گرفته است. اگر تکیه گاه نزدیک به نیروی مقاورم یا بار باشد ، نیروی محرک یا تلاش کمتری برای حرکت دادن بار لازم است.

در حالت کلی فاصله کمتر بین تکیه گاه و بار نسبت به فاصله نیروی محرک تا تکیه گاه باعث می شود برای حرکت دادن بار ، نیروی کمتری مصرف شود.

مثال اهرم نوع اول :

الاکلنگ ، جک ماشین ، دیلم و قیچی

اهرم نوع دوم

در اهرم نوع دوم نیروی مقاوم یا بار بین نیروی مزیت اهرم چیست؟ محرک و تکیه گاه قرار می گیرد.

در این اهرم هر چه نیروی مقاوم یا بار فاصله کمتری با تکیه گاه داشته باشد ، نیروی محرک کمتری برای حرکت دادن بار نیاز داریم ولی اگر بار به نیروی محرک نزدیک تر باشد ، نیروی بیشتری برای حرکت دادن بار نیاز خواهیم داشت.

در اهرم نوع دوم هر چه فاصله بین نیروی مقاوم و تکیه گاه کمتر باشد ، نیروی کمتری برای حرکت دادن بار نیاز داریم.

مثال اهرم نوع دوم :

فرغون ، پارو ، درباز کن بطری ، چرخ دستی ، فندق شکن ، پدال ترمز ماشین ، ناخن گیر

اهرم نوع سوم

در اهرم نوع سوم ، نیروی محرک بین نیروی مقاوم و تکیه گاه قرار دارد و هر چه فاصله بین بار و نیروی محرک بیشتر باشید ، مزیت مکانیکی اهرم نوع سوم بیشتر خواهد شد.

بر خلاف دو اهرم قبلی ، در این نوع اهرم جهت نیرو و حرکت بار یکسان است.

در اهرم نوع سوم جهت یا قدر نیرو تغیری نمی کند و مزیت استفاده از اهرم نوع سوم به این دلیل است که نیروی خروجی در مسافت بیشتری نسبت به نیروی ورودی اعمال می شود.

مثال اهرم نوع سوم :

انبر باربیکیو ، جارو ، میله ماهیگیری ، موچین ، منگنه ، تله موش ، جارو ، چوب هاکی

انواع اهرم در بدن انسان

انواع اهرم در بدن انسان

در بدن انسان ، تکیه گاه معمولا در مرکز مفاصل قرار دارد . نیروی مقاوم وزن بدن یا اجسام خارجی است و نیروی محرک نیروی عضلانی است.

بیشتر اهرم های بدن انسان ، نوع سوم هستند که اجازه حرکت سریع را به اندام ها می دهند.

برای اهرم نوع اول در زندگی روزمره میتوان اره برقی و الا کلنگ و در بدن انسان خم شدن سر به جلو را نام برد. برای اهرم نوع دوم در زندگی روزمره میتوان چرخ دستی و در بدن انسان ساختار پا را مثال زد. برای اهرم نوع سوم در زندگی روزمره میتوان موچین و در بدن انسان حرکت دست و بازو را مثال زد.

کاربرد انواع اهرم

ما روزانه در حال استفاده از اهرم ها هستیم ، هز زمان دری را باز میکنیم ، از موچین یا قیچی استفاده میکنیم در حال استفاده از اهرم ها هستیم . برخی سلاح های جنگی که در قدیم با استفاده از مزیت اهرم ها ساخته شده اند عبارتند از : نانچیکو ، منجنیق و برخی نیزه های خاص .

اهرم چیست و ۳ قسمت اصلی آن کدامند؟

احتمالا خیلی از ما اهرم ها را در زندگی روزمره بارها دیده ایم؛ اما به درستی نمی دانستیم که آن ابزارها مثل منگنه، موچین و … همگی از این خانواده هستند.

با ما همراه باشید تا به بررسی نحوه کار و ساختار داخلی و انواع نمونه های کاربردی اهرم ها در زندگی روزمره بپردازیم.

1# اهرم چیست؟

در پاسخ به این سوال که اهرم چیست می توان گفت که اهرم (lever) یک نوع ماشین ساده است.

ماشین های ساده دستگاه های مکانیکی هستند که برای سهولت کار استفاده می شوند.

به ترکیب دو یا چند ماشین ساده که با هم کار می کنند، ماشین های مرکب می گویند.

هر دو ماشین ساده و مرکب با تغییر اندازه یا جهت نیرو، کار را آسان می کنند.

اهرم یک ماشین ساده است که دانشمندان رنسانس آن را شناسایی کرده اند.

این ماشین شامل یک میله محکم و یک تکیه گاه می باشد.

نیروی ورودی و نیروی خروجی می توانند به هر دو طرف میله اعمال شوند.

تکیه گاه نقطه ای است که میله روی آن می چرخد.

هنگامی که نیرویی بر یک سر اهرم اعمال می شود،
نیرویی به انتهای دیگر اهرم نیز وارد می شود که این نیرو می تواند یک جسم را حرکت دهد.

اهرم در حقیقت نیروی ورودی را تقویت می کند تا نیروی خروجی بیشتری را ایجاد کند.

گفته می شود که این دستگاه در مصر و هند از 1500 سال قبل از میلاد برای بالا بردن آب و ابزارآلات جنگی استفاده می شده است.

1-1# سه قسمت اصلی سازنده اهرم چیست؟

برای آشنایی بیشتر با اهرم باید بررسی کرد که قسمت های مختلف شامل اهرم چیست؟

3 بخش برای همه اهرم ها وجود دارد:

• نقطه اتکا (Fulcrum): نقطه ای که اهرم در آن می چرخد.
• نیروی ورودی (Effort یا تلاش): نیرویی که به اهرم وارد می شود.
• نیروی خروجی (Load یا بار): نیرویی است که توسط اهرم برای جابجایی به بار اعمال می شود.

2# انواع اهرم

سه نوع اهرم وجود دارد و تفاوت بین این سه نوع بستگی به این دارد که
نیرو ورودی، تکیه گاه و بار کجا هستند.

اما ویژگی هر کدام از اهرم ها چیست؟

در اهرم درجه یک، تکیه گاه بین بار و نیروی ورودی قرار دارد.

اگر تکیه گاه به بار نزدیک تر باشد، نیروی کمتری برای جابجایی بار لازم است و
اگر تکیه گاه به نیروی ورودی نزدیک تر باشد، تلاش بیشتری برای جابجایی بار مورد نیاز است.

اهرم های درجه یک برای بلند کردن بارهای بزرگ با نیروی ورودی کم بسیار مفید هستند.

در اهرم درجه دوم، بار بین نیروی ورودی و تکیه گاه قرار دارد.

اگر بار به نقطه اتکا نزدیک تر باشد، برای جابجایی بار به نیروی کمتری نیاز است و
اگر بار به نیروی ورودی نزدیک تر از نقطه اتکا باشد، برای جابجایی بار به نیروی بیشتری نیاز است.

یک مثال رایج برای این نوع اهرم ویلچر است که در آن هدف ویلچر این است که
یک بار سنگین را برای مسافت زیادی حرکت دهد و محور و چرخ به عنوان نقطه اتکا قرار گیرند.

در اهرم درجه سوم، نیرو بین بار و تکیه گاه قرار دارد.

اگر تکیه گاه به بار نزدیک تر باشد، نیروی کمتری برای جابجایی بار نیاز است.

در این نوع اهرم برای جابجایی بار به نیروی بیشتری نیاز است.

با این حال، این نوع اهرم به نسبت دو اهرم قبلی، می تواند بار را در مدت زمان کوتاه تری در یک مسافت طولانی جا به جا کند.

استفاده از بازوی خود برای بلند کردن چیزی نمونه ای از اهرم های درجه سوم است.

این اهرم ها برای انجام حرکات دقیق مفید هستند.

3# کاربرد اهرم چیست؟

حال که متوجه شدیم اهرم چیست و چه انواعی دارد، باید بررسی کرد که
کاربرد هر یک از انواع اهرم چیست.

به همین دلیل، در این بخش به بررسی نحوه کار برخی از وسایل که در آن ها اهرم به کار رفته است می پردازیم.

اهرم معمولاً برای جابجایی یا بلند کردن اجسام استفاده می شود.

گاهی اوقات از آن برای فشار به اشیا نیز استفاده می شود؛ اما در واقع آن ها را حرکت نمی دهد.

اهرم ها را می توان برای اعمال نیرویی زیاد در فاصله ای کوچک در یک سر با اعمال تنها یک نیروی کوچک در فاصله بیشتر در سر دیگر مورد استفاده قرار داد.

اهرم ها غالبا مزیت اهرم چیست؟ برای بلند کردن اجسام سنگین، برداشتن اجسام کوچک و برش اجسام استفاده می شوند.

1-3# نمونه های اهرم درجه یک

دست ما در حال هل دادن یک شیء یا یک اره برقی، هر دو اهرم درجه یک هستند.

در هنگام استفاده از قیچی در واقع از دو اهرم درجه یک استفاده می کنیم.

قیچی نمونه اهرمی است که از نیرو برای برش یا جدا کردن مواد استفاده می کند.

بیرون کشیدن میخ از روی تخته چوبی نیز از طریق اهرم درجه یک صورت می گیرد.

برخی دیگر از اهرم های درجه یک عبارتند از:

2-3# نمونه های اهرم درجه دو

چرخ دستی ها وسایلی هستند که به شما امکان می دهند بارهای بسیار سنگین را حمل کنید.

برخی دیگر از اهرم های درجه دو عبارتند از:

• فندق شکن
• در بازکن بطری
• پدال ترمز ماشین
• ناخن گیر

3-3# نمونه های اهرم درجه سوم

موچین نمونه ای از اهرم هایی است که بلند کردن یا برداشتن اجسام را آسان می کنند،
حتی اگر این اجسام سنگین نباشند.

برخی دیگر از اهرم های درجه سه عبارتند از:

• انبر کباب
• چوب ماهیگیری
• منگنه
• تله موش
• جارو
• چوب هاکی

4# مزیت مکانیکی اهرم چیست؟

پس از این که متوجه شدیم اهرم چیست و چگونه کار می کند، باید به تعریف مزیت مکانیکی در اهرم بپردازیم.

مزیت مکانیکی مقداری است که نشان می دهد یک ماشین ساده چقدر نیروی اعمال شده را تقویت کرده و به بار می رساند.

اهرم مزیت مکانیکی ایجاد می کند.

محل نیروی ورودی، محل قرارگیری بار و نقطه اتکا، سه عاملی هستند که
نوع اهرم و میزان مزیت مکانیکی دستگاه را تعیین می کنند.

مزیت مکانیکی را می توان با استفاده از این فرمول محاسبه کرد:

طبق این فرمول، برای محاسبه مزیت مکانیکی در اهرم باید نسبت فاصله نیرو تا نقطه اتکا به فاصله بار تا نقطه اتکا را محاسبه کرد.

تحقیق در مورد اهرم و کاربرد آن در زندگی

اَهرُم ابزاری‌ست تشکیل شده از یک میله یا تیر که حول محوری می‌گردد. یکی از ۶ نوع ماشین ساده است. اهرم از یک میله صلب و یک تکیه گاه تشکیل شده‌است. نیروی وارد به اهرم در یک نقطه باعث می شود که نیروی دیگری در نقطه دیگری روی اهرم به نیروی مقاوم (جسم) وارد شود. این جسم می‌تواند سنگی باشد که باید از زمین بلند شود. نیروی محرک هم نیرویی است که شخصی جهت بلند کردن سنگ یا مزیت اهرم چیست؟ جابجایی آن بر دسته اهرم وارد می‌نماید.

کاربرد اهرم

با نگاهی به محل زندگی و کار خود می‌توانید به راحتی انواع ماشین های ساده را ببینید. کلید برق، دستگیره در، صفحه تلفن، کارد، پیچ گوشتی و حتی کلیدهای صفحه کلید کامپیوتر ، همگی وسایلی هستند که کار انجام شده روی خود را به کار مفید تبدیل می‌کنند. هر کس بدون اینکه اطلاعی داشته باشد، انواع متعددی از این ماشین های ساده را در زندگی روزمره به کار می‌برد.

مثال ساده‌ای برای اهرم‌ها عبارتند از انبردست، الکلنگ، فرغون و میخ کش می‌باشد. برای مثال میخ کش یک اهرم نوع اول است.که تکیه‌گاه بین جسم(نیروی مقاوم)، نیرو(نیروی محرک ) قرار دارد .

• فندق شکن ، فندق را راحت می‌شکند.
• پنس ، قطعات ریز را راحت بر می‌دارد.
• چیزی را که چاقو به سختی می‌برد، قیچی راحت می‌برد.
• آچار فرانسه خیلی راحت مهره را سفت می‌کند.
• سیم چین خیلی راحت سیم را می‌برد یا لخت می‌کند.

انواع اهرم

اهرم ها را بر حسب موقعیت نسبی تکیه گاه ، نیروی مقاوم و نیروی محرک دسته بندی می‌کنند.

– اهرم نوع اول :

تکیه گاه بین نیروی مقاوم و نیروی محرک قرار دارد. مانند انبردست ، آچار فرانسه ، قیچی و …

– اهرم نوع دوم :

نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد. مانند فندق شکن

– اهرم نوع سوم :

نیروی محرک بین تکیه گاه و نیروی مقاوم قرار دارد. مانند قندگیر ، انبرک ، پنس و …

سه قسمت اصلی اهرم

۱- تكیه گاه: تكیه گاه ممكن است بین دو قسمت دیگر قرار گیرد. به طور كلی در وسایل مختلف محل تكیه گاه تغییر می‌کند.

۲- نیروی مقام: قسمتی كه به آن نیرو وارد می‌کنیم.

۳- نیروی محرک: قسمتی مزیت اهرم چیست؟ كه اهرم بر جسم نیرو وارد می‌کند.

به طور کلی اگر در یک اهرم بازوی محرک بلندتر از بازوی مقاوم باشد آن اهرم مقدار نیرو را افزایش می‌دهد یا به اصطلاح دیگر در این نوع اهرم در نیرو صرفه جویی می‌شود که نمونه آن اهرم‌های نوع دوم هستند؛ و اگر در یک اهرم بازوی مقاوم بلندتر از بازوی محرک باشد آن اهرم مسافت و سرعت اثر نیرو را افزایش می‌دهد، همچنین می‌توان گفت در وقت هم صرفه جویی می‌شود. نمونه آن اهرم‌های نوع سوم هستند.

در اهرم‌ها قانونی وجود دارد که اگر بخواهیم اهرم به حال تعادل برسد باید همیشه این رابطه درست باشد:

مقدار نیرو ضرب در بازوی محرک = مقدار جسم ضرب در بازوی مقاوم

که در این نمونه می‌توانند مقدار هر یک از موارد را نداده باشند که می‌توانیم با کمک این قانون بر اساس سه مقدار داده شده دیگر مقدار مجهول را حساب کنیم.

مزیت مکانیکی اهرم ها

هدف از طراحی ماشین های ساده این است که با اعمال یک نیروی محرک کوچک نیروی بزرگتری تولید شود. به عبارتی ماشین نیروی محرک کوچک را افزایش می‌دهد. مقدار افزایش نیرو یا نسبت نیروی مقاوم بر نیروی محرک را مزیت مکانیکی ماشین گویند. در دستگاه قرقره مزیت مکانیکی ماشین برابر است با تعداد طنابهایی که وزنه آویزان را نگه می‌دارد. مزیت مکانیکی اهرم را می‌توان با در نظر گرفتن گشتاور نیروهای وارد بر میله به دست آورد.

اگر گشتاور نیروی تولید شده توسط نیروی محرک حول تکیه گاه برابر Fere باشد که در آن re بازوی محرک فاصله نقطه اثر نیرو تا تکیه گاه است. به طور مشابه ، گشتاور نیروی تولید شده توسط وزن سنگ حول تکیه گاه برابر Fere است. که در آن re بازوی مقاوم است. اگر دستگاه در حال تعادل دورانی مزیت اهرم چیست؟ باشد، این دو گشتاور برابرند. یعنی Fere=Fere که با استفاده از آن مزیت مکانیکی اهرم به صورت زیر دریافت می شود.

مزیت اهرم چیست؟

آزمون تستی علوم نهم | مسئله‌های جابجایی، مسافت، سرعت، تندی و شتاب

تیم مدیریت گاما

نمونه سوال آنلاین سری 3: آزمون نیمسال اول علوم پایه نهم (فصل 1 تا 8)

تیم مدیریت گاما

آزمون آنلاین فصل 14 (جانوران مهره‌دار) علوم تجربی نهم دبیرستان شهید بهبهانی…

تیم مدیریت گاما

فصل اول تا سوم کتاب کار و آموزش علوم نهم کانون فرهنگی آموزش| بخش شیمی (فصل 1 تا…

مطالب مهم ، کلیدی و راهنمای گام به گام فصل سوم علوم نهم

سوالات تستی علوم تجربی نهم مدرسه شهید فهمیده | فصل 1 تا 15

امتحان فصل 1 و 2 علوم تجربی نهم دبیرستان رشیدالدین میبدی | مهر 1398

رضا دهقانی فیروزآبادی

نمونه سوالات تستی علوم نهم | فصل 6: زمین ساخت ورقه ای

آزمون کلاسی علوم تجربی نهم مدرسه شهید حسن طاهری | فصل 4: حرکت چیست؟

جمع بندی مطالب شیمی علوم تجربی نهم | فصل 1 تا 3 کتاب

سوالات آزمون نوبت دوم علوم تجربی نهم هماهنگ استان گیلان | خرداد 1401

هماهنگ نهم گیلان

سوالات آزمون تستی علوم تجربی نهم مدرسه واله | فصل 2: رفتار اتم‌ها با یکدیگر