كيفية حساب رافعة الفئة الثانية حيث تكون قوة الدفع أو السحب على زاوية
إذا كنت قد جربت بالفعل حاسبة رافعة الفئة الثانية وقرأت المقالة التي نكتبها حول كيفية حساب القوة المطلوبة لرافعة الدرجة الثانية (الرابط أدناه) ، ستلاحظ أن هذا ينطبق فقط عندما يتم تطبيق القوة التي يتم تطبيقها بشكل عمودي إلى ذراع الرافعة.
مقالة رافعة الدرجة الثانية وحاسبة
عندما يتم تطبيق قوة بزاوية على ذراع الرافعة ، يمكن حلها إلى مكونين: واحد عمودي على ذراع الرافعة وواحد موازي لذراع الرافعة. سيساهم المكون العمودي للقوة في عزم الدوران الذي يحرك الحمل ، في حين أن المكون المتوازي سوف يدفع ببساطة ذراع الرافعة.
لحساب القوة المطلوبة لتحريك الحمل في ذراع من الدرجة الثانية عندما يتم تطبيق القوة بزاوية ، تحتاج إلى استخدام علم المثلثات لتحديد المكون العمودي للقوة.
كيفية حساب القوة المطلوبة؟
صيغة حساب القوة المطلوبة لرفع الحمل باستخدام ذراع من الدرجة الثانية مع تطبيق القوة بزاوية.
الصيغة هي:
F = (W1 * L2) / (L1 * sin (theta))
أين:
- F هي القوة المطلوبة لرفع الحمل ، في نيوتن
- W1 هو وزن الحمل ، في نيوتن
- L1 هي المسافة من نقطة ارتكاز إلى الحمل ، بالأمتار
- L2 هي المسافة من نقطة ارتكاز إلى القوة ، بالأمتار
- ثيتا هي الزاوية بين القوة والطائرة الأفقية في راديان
ماذا سيكون تطبيقًا نموذجيًا لرافعة الدرجة الثانية حيث تكون قوة الدفع على زاوية؟
تطبيق نموذجي لرفع من الدرجة الثانية حيث تكون قوة الدفع على زاوية هو عربة يدوية. في عربة يدوية ، يتم وضع الحمل (عادةً الأوساخ أو مواد ثقيلة أخرى) في الدلو ، الموجود في أحد طرفي الرافعة (L1) ، والشخص الذي يدفع عربة العجلات يمارس قوة على المقابض ، والتي تقع على نهاية أخرى من الرافعة (L2).
عادة ما تكون الزاوية بين القوة التي يمارسها الشخص والمستوى الأفقي 90 درجة ، بل بعض الزاوية الحادة. هذا يعني أن القوة المطلوبة لرفع الحمل في الدلو أقل من وزن الحمل نفسه. كلما طالت المقبض (L2) وأصغر زاوية القوة ، كلما قل قوة الشخص التي يحتاج الشخص إلى رفع الحمل.
باستخدام رافعة من الدرجة الثانية مع قوة الدفع على زاوية ، فإن الشخص الذي يدفع عربة العجلات قادر على تحريك حمولة أثقل مع جهد أقل مما لو كانوا ببساطة يرفعون الحمل مباشرة.
ما هي مزايا رافعة الدرجة الثانية حيث تكون قوة الدفع على زاوية؟
تشمل مزايا استخدام رافعة من الدرجة الثانية حيث تكون قوة الدفع على زاوية:
- الميزة الميكانيكية: توفر ذراع من الدرجة الثانية ميزة ميكانيكية تمكن الشخص من رفع حمولة أثقل بقوة أقل. من خلال وضع الحمل أقرب إلى نقطة ارتكاز والقوة المفروضة بعيدًا عن نقطة ارتكاز ، فإن الشخص قادر على تضخيم القوة التي يمارسها على الرافعة. هذا مفيد بشكل خاص عند رفع الأحمال الثقيلة أو أداء المهام التي تتطلب الكثير من القوة.
- التحكم: من خلال وضع القوة بزاوية على المستوى الأفقي ، يمكن للشخص أن يكون لديه المزيد من السيطرة على حركة الحمل. تتيح زاوية القوة للشخص توجيه القوة في اتجاه معين ، والتي يمكن أن تكون مفيدة في المواقف التي يحتاج فيها الحمل إلى نقل العقبات أو في مساحات ضيقة.
- تقليل الإجهاد: يمكن أن يؤدي استخدام رافعة من الدرجة الثانية مع قوة الدفع على زاوية إلى تقليل الضغط على جسم الشخص. باستخدام الرافعة ، يكون الشخص قادرًا على رفع الحمل بأقل قوة ، مما قد يقلل من خطر الإصابة أو الإجهاد.
بشكل عام ، يمكن أن يؤدي استخدام ذراع من الدرجة الثانية مع قوة الدفع على الزاوية إلى تحسين الكفاءة والتحكم والسلامة عند رفع الأحمال الثقيلة أو المهام التي تتطلب الكثير من القوة.
