Ein Hebel (oder) wird von einem Balken gebaut, der beigefügt ist, um sich durch ein Scharnier zu gründen, oder. Es ist eine der sechs einfachen von Renaissancewissenschaftlern identifizierten Maschinen. Das Wort kommt aus dem französischen Hebel, "", vgl a zu erheben. Ein Hebel verstärkt eine Eingangskraft, um eine größere Produktionskraft zur Verfügung zu stellen, die, wie man sagt, Einfluss zur Verfügung stellt. Das Verhältnis der Produktionskraft zur Eingangskraft ist der ideale mechanische Vorteil des Hebels.

Verwenden Sie früh

Die frühsten restlichen Schriften bezüglich des Hebel-Datums aus dem 3. Jahrhundert v. Chr. und wurden von Archimedes zur Verfügung gestellt. "Geben Sie mir einen Platz zu stehen, und ich werde mich bewegen die Erde mit einem Hebel" ist eine Bemerkung von Archimedes, der formell den richtigen mathematischen Grundsatz von Hebeln (angesetzt von Pappus Alexandrias) festgesetzt hat.

Es wird angenommen, dass im alten Ägypten Konstrukteure den Hebel verwendet haben, um Obelisken zu bewegen und emporzuheben, die mehr als 100 Tonnen beschweren.

Kraft und Hebel

Ein Hebel ist ein Balken, der mit dem Boden durch ein Scharnier oder Türangel verbunden ist, genannt einen Hebepunkt. Der ideale Hebel zerstreut nicht oder versorgt Energie, was bedeutet, dass es keine Reibung im Scharnier gibt oder sich im Balken biegend. In diesem Fall kommt die Macht in den Hebel der Macht gleich, und das Verhältnis der Produktion, um Kraft einzugeben, wird durch das Verhältnis der Entfernungen vom Hebepunkt bis die Punkte der Anwendung dieser Kräfte gegeben. Das ist als das Gesetz des Hebels bekannt.

Mathematisch wird das dadurch ausgedrückt, wo die Kraft ist, die rechtwinklige Entfernung zwischen der Kraft und dem Hebepunkt ist, und die sich drehende Kraft ist, die als der Moment oder das Drehmoment bekannt ist.

Klassen von Hebeln

Hebel werden durch die Verhältnispositionen des Hebepunkts und des Eingangs und der Produktionskräfte klassifiziert. Es ist üblich zu rufen der Eingang zwingen die Anstrengung, und die Produktion zwingen die Last oder den Widerstand. Das erlaubt die Identifizierung von drei Klassen von Hebeln durch die Verhältnispositionen des Hebepunkts, des Widerstands und der Anstrengung:

• Klasse 1: Hebepunkt in der Mitte: Die Anstrengung wird an eine Seite des Hebepunkts und des Widerstands auf der anderen Seite, zum Beispiel, eines Brecheisens oder eines Paares der Schere oder einer Wippe angewandt.
• Klasse 2: Widerstand in der Mitte: Die Anstrengung wird an eine Seite des Widerstands angewandt, und der Hebepunkt wird auf der anderen Seite, zum Beispiel, ein Schubkarren oder ein Nussknacker oder ein Flasche-Öffner gelegen.
• Klasse 3: Anstrengung in der Mitte: Der Widerstand ist auf einer Seite der Anstrengung, und der Hebepunkt wird auf der anderen Seite, zum Beispiel, ein Paar der Pinzette oder des menschlichen Oberkiefers gelegen.

Diese Fälle werden durch das mnemonische "fre 123" beschrieben, wo der Hebepunkt in der Mitte für den 1. Klassenhebel ist, ist der Widerstand in der Mitte für den 2. Klassenhebel, und die Anstrengung ist in der Mitte für den 3. Klassenhebel.

Gesetz des Hebels

Der Hebel ist eine bewegliche Bar, die Türangeln auf einem Hebepunkt einem festen Punkt beigefügt haben. Der Hebel funktioniert durch die Verwendung von Kräften in verschiedenen Entfernungen vom Hebepunkt oder Türangel.

Das Annehmen des Hebels zerstreut nicht oder versorgt Energie, die Macht in den Hebel muss der Macht aus dem Hebel gleichkommen. Weil der Hebel um den Hebepunkt, Punkte weiter von dieser Türangel-Bewegung schneller rotiert als an der Türangel nähere Punkte. Deshalb muss eine Kraft, die auf einen Punkt weiter von der Türangel angewandt ist, weniger sein als die Kraft, die an einem Punkt gelegen ist, der darin näher ist, weil Macht das Produkt der Kraft und Geschwindigkeit ist.

Wenn a und b Entfernungen vom Hebepunkt bis Punkte A und B sind und die Kraft F angewandt auf A lassen, ist der Eingang, und die Kraft F angewandt an B ist die Produktion, das Verhältnis der Geschwindigkeiten von Punkten A und B wird durch a/b gegeben, so haben wir das Verhältnis der Produktionskraft zur Eingangskraft oder mechanischen Vorteil, wird durch gegeben

Das ist das Gesetz des Hebels, der von Archimedes bewiesen wurde, der das geometrische Denken verwendet. Es zeigt, dass wenn die Entfernung vom Hebepunkt bis, wo die Eingangskraft angewandt wird (spitzen A an), größer ist als die Entfernung b vom Hebepunkt bis, wo die Produktionskraft angewandt wird (spitzen Sie B an), dann verstärkt der Hebel die Eingangskraft. Andererseits, wenn die Entfernung vom Hebepunkt bis die Eingangskraft weniger ist als die Entfernung b vom Hebepunkt bis die Produktionskraft, dann reduziert der Hebel die Eingangskraft.

Der Gebrauch der Geschwindigkeit in der statischen Analyse eines Hebels ist eine Anwendung des Grundsatzes der virtuellen Arbeit.

Siehe auch

• Technikmechanik
• Schwere Ausrüstung
• Verbindung (mechanischer)
• Mechanischer Vorteil
• Mechanismus (Technik)
• Virtuelle Arbeit

Referenzen

Links

• Hebel an der Wissenschaft von Diracdelta und Technikenzyklopädie
• Ein einfacher Hebel durch Stephen Wolfram, Demonstrationsprojekt von Wolfram.
• Hebel: Einfache Maschinen an EnchantedLearning.com