밀기 또는 당기기 힘이 각도에있는 3 등석 레버를 계산하는 방법
우리는 이전에 다른 기사에서 약 3 학년 레버를 작성했으며 온라인 계산기를 만들었습니다 (아래 링크).
그러나이 기사에서는 푸시 또는 당기 힘을 적용 할 때 힘 요구 사항에 어떤 일이 발생하는지 이해하는 데 도움이됩니다.
2 급 레버의 레버 암에 힘이 적용되면 수직 성분과 레버 암에 대한 평행 성분의 두 구성 요소로 분할 될 수 있습니다. 힘의 수직 성분은 하중을 움직이는 토크를 생성하는 반면, 평행 성분은 레버 암을 옆으로 밀어냅니다.
힘이 각도로 적용될 때 3 급 레버에서 하중을 이동하는 데 필요한 힘을 계산하기 위해, 삼각법은 힘의 수직 성분의 크기를 결정하는 데 사용됩니다.
필요한 힘을 계산하는 방법은 무엇입니까?
필요한 힘이 각도를 밀어 올릴 때 3 급 레버에 필요한 힘을 계산하려면 다음 공식을 사용할 수 있습니다.
f = (w1 * l1) / (l2 * sin (theta) + l1 * sin (phi))
어디:
- F는 뉴턴에서 하중을 이동하는 데 필요한 힘입니다.
- W1은 Newtons에서 부하의 무게입니다.
- L1은 Fulcrum에서 Force까지의 거리, 미터입니다.
- L2는 Fulcrum에서 하중까지의 거리입니다.
- 세타는 라디안에서 레버 암과 힘 사이의 각도입니다.
- Phi는 라디안에서 레버 암과 하중 사이의 각도입니다.
필요한 힘이 각도를 밀어내는 경우 3 급 레버에 필요한 힘을 계산하기위한 공식은 레버 암 사이의 각도를 설명하기 위해 추가 항이 추가된다는 점을 제외하고 2 등석 레버의 공식과 유사합니다. 그리고 부하.
레버가 각도에 있으면 어떻게 계산에 어떤 영향을 미칩니 까?
레버가 3 급 레버 시스템의 각도에 있으면 부하를 이동하는 데 필요한 힘에 대한 계산이 여러 각도가 포함되므로 더욱 복잡해집니다.
일반적으로 레버 암이 각도에있는 경우 레버 암에 적용되는 힘의 수직 성분은 레버 암과 힘 사이의 각도와 레버 암과 하중 사이의 각도에 영향을받습니다. .
힘과 레버 암 모두가 각도로 3 급 레버 시스템에서 하중을 이동하는 데 필요한 힘을 계산하려면 동일한 공식을 사용할 수 있습니다.
f = (w1 * l1) / (l2 * sin (theta) + l1 * sin (phi))
그러나 Theta 및 Phi 각도는 레버 암의 각도를 설명하기 위해 조정해야합니다.
3 급 레버 시스템의 레버 암이 45도 각도 인 경우, 하중을 이동하는 데 필요한 힘에 대한 계산은 레버 암, 힘 및 하중 사이의 각도에 따라 다릅니다.
힘과 레버 암 사이의 각도가 세타라고 가정하고 부하와 레버 암 사이의 각도가 Phi라고 가정하면, 레버 암이있는 3 급 레버 시스템에서 하중을 이동하는 데 필요한 힘에 대한 계산 45도 각도는 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
f = (w1 * l1) / (l2 * sin (theta + 45) + l1 * sin (phi -45))
여기서, 각도 Theta와 Phi는 레버 암의 45도 각도를 설명하기 위해 45도를 추가하거나 빼서 조정됩니다.
하중을 이동하는 데 필요한 힘을 계산하려면 L1, L2, W1, Theta 및 Phi의 값을 측정하거나 계산하고 F를 해결하기 위해 공식에 연결해야합니다.
이것은 예제 일 뿐이며, 주어진 상황에 대한 특정 계산은 레버 시스템과 관련된 특정 각도 및 측정에 따라 다를 수 있습니다.
푸시 력이 각도에있는 3 등석 레버에 대한 일반적인 응용 프로그램은 무엇입니까?
푸시 력이 각도에있는 3 급 레버에 대한 전형적인 응용은 인간의 팔입니다.
인간의 팔에서 팔꿈치 관절은 풀 크럼 역할을하며, 이두근 근육은 팔뚝 뼈 (하중)에 붙어 들어 올려 리프팅 력을 생성합니다. 그러나 이두근 근육은 팔 앞면에 위치하고 부하는 팔의 뒷면에 위치합니다. 이것은 이두근 근육이 각도로 팔에 힘을 가하여 3 급 레버 시스템을 생성한다는 것을 의미합니다.
이두근이 근육을 수축 할 때, 그것은 팔뚝 뼈에 힘을 발휘하여 팔뚝이 위쪽으로 움직입니다. 이두근 근육에 의해 생성 된 힘의 수직 성분은 팔뚝 뼈를 움직이는 토크를 제공하는 반면, 힘의 평행 성분은 단순히 뼈를 옆으로 밀어냅니다.
각도의 푸시 력이있는 3 급 레버 시스템을 사용함으로써, 인간 암은 더 빠른 속도와 움직임 범위로 하중을 움직일 수 있지만, 트레이드 오프는 더 많은 힘이 동일한 무게를 들어야한다는 것입니다. 2 급 레버 시스템.
푸시 력이 각도에있는 3 급 레버의 장점은 무엇입니까?
푸시 력이 각도에있는 3 급 레버를 사용하는 장점에는 다음이 포함됩니다.
- 운동 범위 증가 : 각도에 푸시 력이있는 3 급 레버를 사용하면 움직임의 범위와 움직임의 정밀도를 높일 수 있습니다. 이는 레버 암이 다른 각도로 배치 될 수 있기 때문에 힘의 방향과 하중의 움직임을 더 많이 제어 할 수 있기 때문입니다.
- 속도 : 각도로 밀리는 힘을 가진 3 급 레버는 하중의 빠른 움직임을 허용 할 수 있으며, 이는 속도가 중요한 상황에서 유리할 수 있습니다. 이는 레버 암의 빠르고 정확한 움직임으로 하중을 이동하는 데 필요한 힘을 적용 할 수 있기 때문입니다.
- 기계적 이점 : 각도의 힘을 가진 3 급 레버는 2 급 레버에 비해 하중을 움직이기 위해 더 많은 힘이 필요하지만 여전히 기계적 이점을 제공 할 수 있습니다. 레버 암은 서로 다른 각도로 위치 할 수있어 토크를 높이고 힘을 줄이면 하중을 더 쉽게 움직일 수 있습니다.
- 개선 된 제어 : 각도의 힘으로 3 급 레버에 적용되는 힘의 각도는 하중의 움직임에 대한 제어를 개선 할 수있게합니다. 이것은 장애물이나 단단한 공간에서 하중을 움직여야하는 상황에서 유용 할 수 있습니다.
전반적으로, 각도의 힘으로 3 급 레버를 사용하면 운동 범위, 속도 및 정밀도가 증가 할 수 있으며, 여전히 부하의 움직임에 대한 기계적 이점과 개선 된 제어를 제공 할 수 있습니다.
