레버 - 개념, 유형 및 예

2024-11-21특리13

지렛대가 무엇인지, 지렛대가 사용하는 힘과 고려해야 할 변수에 대해 설명합니다. 또한 레버 유형 및 예도 있습니다.

레버는 힘을 수정하거나 생성하고 변위를 전달할 수 있습니다.

레버란 무엇입니까?

레버는 단순한 기계, 즉 힘을 수정하거나 생성 하고 변위를 전달할 수 있는 장치입니다 . 이는 지지점(fulcrum) 이라고 불리는 지지점에서 자유롭게 회전하는 중간 정도의 저항력을 갖는 재료로 만들어진 단단한 막대로 구성됩니다 .

레버를 사용하면 물체에 가해지는 기계적 힘을 최대화하여 비례적으로 더 적은 양의 힘을 적용하여 물체의 속도나 이동 거리를 늘릴 수 있습니다.

이동하려는 몸체로부터 지지점의 근접성 또는 거리에 따라 적용되는 힘이 어느 정도 필요하며 효과도 크거나 작습니다.

레버에는 세 가지 힘이 동시에 작용합니다.

전력 (P). 반작용을 일으키기 위해 레버 끝에 자발적으로 가해지는 힘입니다. 수동으로 실행하거나 중량을 사용하거나전기 모터나 증기 모터를 사용해 실행할 수도 있습니다.
저항 (R). 그것은 힘, 즉 우리가 움직이고자 하는 물체가 지렛대에 가하는 무게이며, 작용과 반작용의 법칙에 따라 지렛대가 지렛대에 가하는 무게와 동일할 것입니다.
지원군. 바가 지지대 위에서 움직이지 않고 지지되기 때문에 지지대가 레버에 가하는 힘으로, 앞의 두 힘과 동일하고 반대입니다.

이 경우에는 고려해야 할 두 가지 다른 변수가 있습니다.

파워 암(Bp). 지지점과 힘의 적용점 사이의 거리입니다.
저항 팔(Br). 지렛대와 동원할 하중이나 몸체 사이의 거리입니다.

위의 모든 내용은 다음 공식을 통해 관련됩니다.

P x Bp = R x Br , 팔을 통한 힘은 팔을 통한 저항 과 같습니다 .

레버는 선사시대 에 발명되었으며 고대 메소포타미아에서 관개용 크랭크샤프트에 사용되었다는 기록이 있습니다. 지렛대에 대한 최초의 서면 언급은 알렉산드리아의 파푸스(Pappus of Alexandria)의 수학 컬렉션 (340)에서 나왔는데, 여기에는 그리스 아르키메데스의 유명한 인용문이 나옵니다. "나에게 지렛대를 주면 내가 세상을 움직일 것이다."

참조: 풀리

레버 유형

1등급 지렛대에서 지지점은 힘과 저항 사이에 있습니다.

지레에는 저항점, 역점 , 받침점 의 상대적 위치에 따라 세 가지 유형이 있습니다 . 각각은 서로 다른 특성을 가지고 있으며 상대적으로 다른 효과를 갖습니다.

1등급 레버. 지지점은 힘과 저항 사이에 있어 적용된 힘이 극복해야 할 저항보다 훨씬 작을 수 있도록 보장합니다. 즉, 힘을 최대화합니다. 그러나 신체가 전달하는 속도와 이동 거리는 희생됩니다.
2도 레버. 저항은 힘과 지지점 사이에 있으므로 더 큰 변위 나 이동 거리를 달성하지 못하더라도 힘은 항상 저항보다 작습니다 (그러나 에너지 절약 은 매우 유용합니다).
3도 레버. 가해지는 힘은 한쪽 끝의 지지점과 다른 쪽 끝의 저항 사이에 있습니다. 적용된 힘은 결과적인 힘보다 크지만 전달되는 속도나 신체가 이동하는 거리는 증가합니다.