اهرم چیست؟(انواع اهرمها)پایه ی پنجم ابتدایی

با اهرم آشنا شویم
انواع اهرمها
برای بیشتر اهرمها ، اصطکاک در محل تکیه گاه خیلی کوچک است و بنا براین بازده به صددرصد نزدیک است. در نتیجه نسبت بازوها خیلی نزدیک به نسبت نیروهاست و معمولا هیچگونه تصحیحی در محاسبه مزیت مکانیکی اهرم لازم نیست. سوال مهم دیگری مطرح است و آن اینکه آیا قضیه کار و انرژی در مورد اهرمها صادق است؟
اهرمها 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)) و … .

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


توضیحات همراه بامثال انواع اهرمها

اهرمها احتمالاً جزء اولین ابزارهایی هستند که در دوران ما قبل تاریخ توسط انسانها مورد استفاده قرار می گرفته اند. ارشمیدس ریاضی دان یونانی(۲۸۷-۲۱۲ قبل از میلاد) اولین کسی بود که در ۲۴۰ سال قبل از میلاد مسیح، اهرمها را توصیف کرد.

اهرم ماشین ساده ای است که انجام کار را راحت تر می کند. در تمامی اهرمها یک بار یا وزنه را به کمک نیرو، حول یک تکیه گاه به حرکت در می آوریم. بسیاری از ابزارهای ابتدایی ای که ما استفاده می کنیم، از اهرم تشکیل شده اند: مثل قیچی (دو اهرم نوع اول)، انبردست (دو اهرم نوع اول)، میخ کش چکش (۱ اهرم نوع دوم)، فندق شکن (۲ اهرم نوع دوم) و انبر (۲ اهرم نوع سوم) .

در یک اهرم نوع اول، تکیه گاه بین وزنه و مکان اعمال نیرو قرار دارد. در یک اهرم نوع اول در حالتی که تکیه گاه به محل بار نزدیک تر است (مثل انبردست ها) بار از نیروی اعمالی ما بزرگتر است، اما در فاصله کوچکتری به حرکت در می آید.

مثالهایی از ابزارهای معمول که از اهرم نوع یک استفاده می کنند:
اهرم نوع یک
الاکلنگ
اهرم نوع یک
میخ کش چکش
اهرم نوع یک
قیچی
اهرم نوع یک
انبردست

در یک اهرم نوع دوم، بار یا وزنه در مکانی بین تکیه گاه و محل اعمال نیرو قرار دارد.

مثالهایی از ابزارهای معمول که از اهرم نوع دوم استفاده می کنند:
اهرم نوع دوم
دستگاه منگنه
اهرم نوع دوم
در بازکن
اهرم نوع دوم
فرقون
اهرم نوع دوم
میخ بر
اهرم نوع دوم
فندق شکن

در یک اهرم نوع سوم، محل اعمال نیرو بین تکیه گاه و بار قرار دارد.

مثالهایی از ابزارهای معمول که از اهرم نوع سوم استفاده می کنند:
اهرم نوع سوم
چوب ماهیگیری
اهرم نوع سوم
گاز انبر
اهرم نوع سوم
انبر

نکته ها : اگر در یک اهرم بازوی محرک بلندتر از بازوی مقاوم باشد آن اهرم مقدار نیرو را افزایش می دهد یا به اصطلاح دیگر در این نوع اهرم در نیرو صرفه جویی می شود که نمونه آن اهرم های نوع دوم هستند .

و اگر دریک اهرم بازوی مقاوم بلندتر از بازوی محرک باشد آن اهرم مسافت وسرعت اثر نیرو را افزایش می دهد، همچنین می توان گفت در وقت هم صرفه جویی می شود. نمونه آن اهرم های نوع سوم هستند.

 توجه داشته باشیم که اهرم نوع اول نسبت به محل قرار گرفتن تکیه گاه می تواند در نیرو یا در وقت برای ما مفید واقع شود .

 می توان گفت مطالب بالا را کتاب با این زبان بیان کرده که هر چه تکیه گاه را به جسم نزدیک کنیم …… و هرچه تکیه گاه را به نیرو نزدیک کنیم …..

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

  مقدار نیرو ضربدر بازوی محرک = مقدار جسم ضربدربازوی مقاوم

که در این نمونه می توانند مقدار هریک از موارد را نداده باشند که می توانیم با کمک این قانون براساس سه مقدار داده شده دیگر مقدار مجهول را حساب کنیم .

 یکی دیگر از انواع ماشین ها سطح شیبدار است.

 سطح شیبدار : سطح مایلی که دو سطح غیر هم ارتفاع را بهم مرتبط می سازد . دقت کنیم که در یک سطح شیبدار اگر ارتفاع ثابت باشد هر چه طول سطح شیبدار بیشتر شود انجام کار برای ما آسانتر است.

 نکته مهم دیگر اینکه در حالتی که ارتفاع ثابت باشد و مقدار طول تغییر کند و ما در هر دو حالت وزنه یکسانی را بالا ببریم مقدار کار ما در هر دو حالت مساوی می باشد. سطح شیبدار در زندگی انسان کاربردهای زیادی دارد مثل نردبان – پیچ که یک سطح شیبدار مارپیچ است و … نوع دیگری از ماشین ها قرقرها هستند که ساده ترین آن قرقره ای است که از یک قرقره تشکیل شده است که ما به همان اندازه که طناب را بکشیم جسم به بالا حرکت می کند مثل قرقره پرچم در بعضی قرقرهای مرکب بسته به تعداد قرقره مورد استفاده ممکن است ما با کشیدن ۶ متر طناب جسم سه متر یا دو متر جابجا شود البته کار کشیدن طناب (به زبان ساده) راحت تر خواهد بود و در عوض مقدار بیشتری طناب را باید بکشیم) به عنوان مثال اگر به قرقره ای که با آن موتور ماشین را بالا می کشند دقت کنیم می بینیم که با کشیدن چند متر طناب یا زنجیر موتور چند سانتی متر جابجا می شود .

نوع دیگر ماشین ها می توان از گوه – چرخ و محور و سایر ماشین های پیچیده نام برد .

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به بحث بپیوندید؟
همین حالا دیدگاه خود را ثبت کنید!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *