ИСТОРИЯ Человек стал использовать рычаг ещё в доисторические

ИСТОРИЯ Человек стал использовать рычаг ещё в доисторические времена, интуитивно понимая его принцип. Такие инструменты, как мотыга или весло, применялись, чтобы уменьшить силу, которую необходимо было прикладывать человеку. В пятом тысячелетии до нашей эры в Месопотамии применялись весы, использовавшие принцип рычага для достижения равновесия.

Рычаг Рыча г — простейшее механическое устройство, представляющее собой твёрдое тело (перекладину), вращающееся вокруг точки опоры. Стороны перекладины по бокам от точки опоры называются плечами рычага. Рычаг используется для получения большего усилия на коротком плече с помощью меньшего усилия на длинном плече (или для получения большего перемещения на длинном плече с помощью меньшего перемещения на коротком плече). Сделав плечо рычага достаточно длинным, теоретически, можно развить любое усилие. Частными случаями рычага являются также два других простейших механизма: ворот и блок.

Виды рычагов Ворот (от — воротить, крутить, вращать) — простейший механизм, предназначенный для создания тягового усилия на канате (тросе, верёвке). Блок — простое механическое устройство, позволяющее регулировать силу, ось которого закреплена при подъеме грузов, не поднимается и не опускается.

Ворот Блок

Принцип действия Принцип работы рычага является прямым следствием закона сохранения энергии. Чтобы переместить рычаг на расстояние ∆h 1 сила, действующая со стороны груза, должна совершить работу равную: A₁=F₁∆h₁. Если посмотреть с другой стороны, сила, приложенная с другой стороны, должна совершать работу A₂=F₂∆h₂, где ∆h₂-это перемещение конца рычага, к которому приложена сила F₂. Чтобы выполнялся закон сохранения энергии для замкнутой системы, работа действующей и противодействующей сил должны быть равны, то есть: A₁= A₂, F₁∆h₁=F₂∆h₂. По определению подобия треугольников, отношение перемещений двух концов рычага будет равно отношению его плеч: ∆h₁: ∆h₂=D₁: D₂, следовательно F₁D₁=F₂D₂. Учитывая, что произведение силы и расстояния является моментом силы, можно сформулировать принцип равновесия для рычага. Рычаг находится в равновесии, если сумма моментов сил (с учётом знака), приложенных к нему, равна нулю. Для рычагов, как и для других механизмов, вводят характеристику, показывающую механический эффект, который можно получить за счёт рычага. Такой характеристикой является передаточное отношение, оно показывает, как соотносятся нагрузка и приложенная сила: i= F₁: F₂= D₂: D₁.