• Hva er en spak?
• Spaktyper
• Lever eksempler

Vi forklarer hva en spak er, kreftene den bruker og variablene som bør vurderes. Også spaktyper og eksempler.

En spak er i stand til å modifisere eller generere en kraft og overføre forskyvning.

Hva er en spak?

En spak er en enkel maskin, det vil si en enhet som er i stand til å modifisere eller generere en makt og overføre forskyvning. Den er sammensatt av en stiv stang av et moderat motstandsdyktig materiale, som roterer fritt på et støttepunkt kalt svingpunkt.

En spak kan brukes til å maksimere den mekaniske kraften som påføres et objekt, øke hastigheten eller avstanden den reiser, gjennom påføring av en proporsjonalt mindre kraft.

Avhengig av nærheten eller avstanden til støttepunktet i forhold til kroppen som skal beveges, vil det kreves mer eller mindre påført kraft og en større eller mindre effekt vil oppnås.

Tre krefter virker samtidig på en spak:

• Makt (P). Det er kraften som frivillig påføres på enden av spaken, for å generere en reaksjon. Det kan utføres manuelt eller ved hjelp av en vekt, eller til og med elektriske eller dampmotorer.
• Utholdenhet (R). Det er kraften som skal overvinnes av kraften, det vil si vekten som utøves på spaken av kroppen vi ønsker å bevege, og som vil være ekvivalent, ved loven om handling og reaksjon, med den som spaken utøver på den.
• Støttestyrke. Det er kraften som utøves av støttepunktet på spaken, lik og motsatt av de to foregående, siden stangen holdes uten å bevege seg over støttepunktet.

På sin side er det to andre variabler å vurdere i saken:

• Kraftarm (Bp). Det er avstanden mellom omdreiningspunktet og punktet for påføring av makt.
• Motstandsarm (Br). Det er avstanden mellom støttepunktet og lasten eller kroppen som skal mobiliseres.

Alt det ovennevnte er relatert gjennom følgende formel:

P xBp = R x Br, kraften per arm er lik utholdenhet for din.

Spaken Den ble oppfunnet i forhistorie, og det er registreringer allerede i mesopotamisk antikken om bruken til vanningssjakter. Den første skriftlige omtale av en spak kommer fra Pappus av Alexandria i hansMatematisk samling , hvor det så kjente sitatet til den greske Arkimedes dukker opp: "Gi meg en spak og jeg vil flytte verden."

Spaktyper

I førstegradsspaker er omdreiningspunktet mellom kraft og motstand.

Det er tre typer spak, avhengig av den relative posisjonen til motstandspunktet, den av makt og omdreiningspunktet. Hver av dem har forskjellige egenskaper og vil ha en relativt forskjellig effekt.

• Første grads spak. Omdreiningspunktet er mellom kraft og motstand, og oppnår at den påførte kraften kan være mye mindre enn motstanden å overvinne, det vil si at den maksimerer kraften. Imidlertid ofres den overførte hastigheten og avstanden som kroppen har tilbakelagt.
• Andregrads spak. Motstanden er mellom kraften og støttepunktet, så kraften vil alltid være mindre enn motstanden, selv om den ikke oppnår større forskyvning heller ikke tilbakelagt distanse (men sparing Energi er svært nyttig).
• Tredjegrads spak. Kraften som utøves er mellom støttepunktet, i den ene ytterligheten, og motstanden, i den andre. Den påførte kraften er større enn den resulterende, men det er mulig å øke den overførte hastigheten eller avstanden som kroppen har tilbakelagt.

Lever eksempler

Noen dagligdagse eksempler på veksling kan være:

• Første klasse. Vippen, saksen, tangen, tangen, katapultene.
• Andre klasse. Trillebåren, nøtteknekkeren, en robåt, en ammebriks, en løftemaskin.
• Tredje klasse. En fiskestang, en stiftfjerner, en øyenbrynspinsett eller kjeveleddet i menneskekroppen.