هوپا، انجمن علم ایران

دوستان يک سوال ساده
من ميخوام از اهرم معمولي براي کاري استفاده کنم، مثل شکل زير:



ميدونيم که با زياد و کم کردن طول بازوها مثل چیزی که من در عکس بالا نشون دادم میشه مثلا با یک تن وزنه در سر دیگه اهرم یک وزنه 100 تنی رو از زمین بلند کرد

حالا میخوام بدونم میشه با تغییر شکل اهرم مثل عکس زیر همون کار رو با اهرم انجام داد؟



آیا با این شکل همون کار رو انجام میده؟
ممنون از پاسخ هاتون

اگر در هردو حالت از یک اهرم استفاده کنیم و فاصله جرم صد تنی تا تکیه گاه در هردو شکل یکی باشد؛ مسلما جواب میشه خیر یعنی اهرم پایینی نیروی کمتری بر وزنه صدتنی اعمال میکند چون فاصله ی جرم ده تنی تا تکیه گاه کمتر شده.

آقا/خانم بختیار:
فاصله اهرم ها به هیچ وجه تابع شکلشون نیست. تنها متراژ مستقیم مکان نیروی وارده تا تکیه گاه ملاکه. یعنی اگه یک خط صاف بکشی طول اون خطه مهمه.

You-See نوشته شده:آقا/خانم بختیار:
فاصله اهرم ها به هیچ وجه تابع شکلشون نیست. تنها متراژ مستقیم مکان نیروی وارده تا تکیه گاه ملاکه. یعنی اگه یک خط صاف بکشی طول اون خطه مهمه.

ممنون از پاسختون دوست عزیز
یعنی میفرمایین چیزی مثل شکل زیر که کشیدم میشه؟
خط نارنجی یا همون اهرم با فرم مستقیم بین دو وزنه هست



این مورد که شما فرمودین یک اصل کلی در فیزیک هست یا نه؟
در کل پس طبق این توضیح شما من میتونم اهرم هایی که میخوام استفاده کنم رو به هر فرمی که نیاز دارم در بیارم و استفاده کنم و فقط باید در ابتدا مطابق یک اهرم معمولی با متراژ مستقیم بین دو وزنه فاصله بازوها تا تکیه گاه رو برای نیاز خودم محاسبه کنم
حالا راهی هست که بشه برای همون اهرم دوم که عکسشو گذاشتم برای همین وزنه های ده و صد تنی فاصله تا تکیه گاه و طول بازوها و غیره رو محاسبه کرد؟

اصل فیزیک نیست، استنتاج از اصوله.
فقط باید در نظر داشته باشید که با حرکت کردن اهرم ها، داستان یکم عوض می شه.
درستش اینطوریه:
download/file.php?mode=view&id=24404

دقت کنید که به دلیل عدم همراستایی، با تغییر در زاویه، نسبت هم تغییر خواهد کرد. یعنی این که ممکنه وقتی سر اهرم در قسمت های بالاتره نیروی بیشتری لازم باشه تا در قسمت های پایین تر.

مهم تصویر این دو روی محور افقی هست. یعنی کسینوسش.
در حالت عادی وقتی اهرم یک خط صافه، در هر زاویه ای، تصویر هر دو سمت به یک نسبت باقی می مونند. به همین دلیل دیگه از تصویرش استفاده نمی کنن و نسبت طولش رو در نظر می گیرن که برابر نسبت تصاویرشه.

در حالت های کج و شکل های دیگه، این نسبت اهمیت پیدا می کنه.

امیدوارم متوجه شده باشید.

سلام دوستان
وقت شما بخیر
من یک سوال دیگه از خدمتتون داشتم در مورد اهرم ها
به نطر شما این اهرم زیر میتونه کار اون اهرمی که به شما عکسشو نشون دادم رو انجام بده؟مشکلی در این نمیبینین؟



تکیه گاه اون مثلث هست و اون میله اضافه پایین قراره حول محور تکیه گاه حرکت کنه و اون میله اصلی که وزنه بر روی اون قرار داده شده به میله اول وصله

ممنون میشم نظرتونو بفرمایید
باتشکر

bakhtiyar نوشته شده:سلام دوستان
وقت شما بخیر
من یک سوال دیگه از خدمتتون داشتم در مورد اهرم ها
به نطر شما این اهرم زیر میتونه کار اون اهرمی که به شما عکسشو نشون دادم رو انجام بده؟مشکلی در این نمیبینین؟

[ تصویر ]

تکیه گاه اون مثلث هست و اون میله اضافه پایین قراره حول محور تکیه گاه حرکت کنه و اون میله اصلی که وزنه بر روی اون قرار داده شده به میله اول وصله

ممنون میشم نظرتونو بفرمایید
باتشکر

سلام بر شما

در واقع مشکل اینجاست که در اهرمها میله ی واصل دو وزنه، مستقیم به یک تکیه گاهِ ثابت وصله پس این شکل تعریف شده ی یک اهرم نیست.اگه بخوایم این سیستم یک اهرم معمولی بشه و کار اهرم قبلی رو انجام بده باید اون میله اضافه ی پایین به تکیه گاه مثلثی یا زمین مثلا جوش داده بشه(ثابت شه) و محل اتصالش به میله اصلی نیز متحرک و آزاد گردد.

sunrise نوشته شده:

bakhtiyar نوشته شده:سلام دوستان
وقت شما بخیر
من یک سوال دیگه از خدمتتون داشتم در مورد اهرم ها
به نطر شما این اهرم زیر میتونه کار اون اهرمی که به شما عکسشو نشون دادم رو انجام بده؟مشکلی در این نمیبینین؟

[ تصویر ]

تکیه گاه اون مثلث هست و اون میله اضافه پایین قراره حول محور تکیه گاه حرکت کنه و اون میله اصلی که وزنه بر روی اون قرار داده شده به میله اول وصله

ممنون میشم نظرتونو بفرمایید
باتشکر

سلام بر شما

در واقع مشکل اینجاست که در اهرمها میله ی واصل دو وزنه، مستقیم به یک تکیه گاهِ ثابت وصله پس این شکل تعریف شده ی یک اهرم نیست و تعریف تکیه گاه تو اهرم ها رو نمیشه برای این شکل بکار برد و عملا میشه گفت دارای دو تکیه گاهه(یکی تکیه گاه مثلثی یکی میله متصل به اون) و کار اهرم قبلی رو نمیتونه انجام بده. اگه بخوایم این سیستم یک اهرم بشه و کار اهرم قبلی رو انجام بده باید اون میله اضافه ی پایین به تکیه گاه مثلثی یا زمین مثلا جوش داده بشه(ثابت شه) و محل اتصالش به میله اصلی نیز متحرک و آزاد گردد.

ممنون از پاسخ های سازنده شما دوست عزیز
حالا در کل به نظر شما نمیشه این شکل رو به عنوان شکلی از اهرم ها قبول کنیم
چون یک تکیه گاه نیازه که ما در اینجا داریم(مثلت) و وزن کل اهرم و وزنه ها به هر صورت بر روی اون قرار میگیره
در اهرم ها هم در صورتی میتونیم استفاده مفید از اونها بکنیم که در اونها تکیه گاه به یک سر اهرم نزدیکتر باشه و توسط وارد آوردن نیرو به سر دیگه اهرم با نیروی کمتر بتونیم اون وزنه سنگینتر رو بلند کنیم
حالا که میله زیرین به یک سر اهرم نزدیکتره و سنگینی بار رو به تکیه گاه مثلثی منتقل میکنه نمیتونیم بگیم که ممکنه بازده پایینتر از حد عادی باشه ولی بازم دارای مزیت هست؟

حالا در کل به نظر شما نمیشه این شکل رو به عنوان شکلی از اهرم ها قبول کنیم

اون شکل تعریف شده ی یک اهرم نیست؛ مثلا در اهرمهای معمولی نسبت نیروها در دوسر اهرم در هر زاویه ای که بازوها داشته باشن، ثابته یعنی نیروی اعمالی از یه بازو به بازوی دیگه همیشه مثلا دو برابره اون بازوی دیگس اما تو این شکل،با تغییر زاویه ی بازوها،این نسبت هم همواره تغییر میکنه اما بنظر درکل ممکنه بشه شکلی از اهرم نوع اول حسابش کرد.

در اهرم ها هم در صورتی میتونیم استفاده مفید از اونها بکنیم که در اونها تکیه گاه به یک سر اهرم نزدیکتر باشه و توسط وارد آوردن نیرو به سر دیگه اهرم با نیروی کمتر بتونیم اون وزنه سنگینتر رو بلند کنیم
حالا که میله زیرین به یک سر اهرم نزدیکتره و سنگینی بار رو به تکیه گاه مثلثی منتقل میکنه نمیتونیم بگیم که ممکنه بازده پایینتر از حد عادی باشه ولی بازم دارای مزیت هست؟

نقطه تکیه گاه محلیه که جهت نیروها تو اون نقطه تغییر میکنه الان تو شکل شما تکیه گاه، نقطه ی اتصال میله ی زیرین به تکیه گاه مثلثیست(که میتونیم این نقطه رو بجای این تکیه گاه،رو زمین هم بزاریم)پس نقطه تکیه گاه واسه این شکل قابل تعریفه (برخلاف چیزیکه از اول گفتم) پس آره ودارای مزیت مکانیکی هم هست.

حالا که میله زیرین به یک سر اهرم نزدیکتره

البته فرقی نمیکنه که میله زیرین به کجای میله ی واصلِ دو وزنه وصله،تکیه گاه این اهرم که نقطه ی اتصالش به تکیه گاه مثلثیه، تعیین کننده ی مقدار و جهت حرکت و نیرو در بازوها و وزنه هاست.