منتديات انفاس الحب - بحث عن نقطة الارتكاز Fulcrum

يطلق على الن المحورية في الرافعة اسم ن الارتكاز، التي تقع بين القوة المبذولة والقوة الناتجة التي يطلق عليها اسم المقاومة وهما يكونوا في اتجاهين معاكسين، تدور فكرة الرافعة الخاصة بتحريك الأشياء الثقيلة، حول وجود شريط طويل، قائم على ن محورية ثابتة تسمى بالارتكاز، وبالتالي تقوم الرافعة من خلال استخدام قوة بسيطة بتحريك قدر كبير من الأحمال او الأثقال الموضوعة عليها

الرافعة هي آلة بسيطة تقلل من مقدار الجهد المبذول لتحريك شيء ثقيل.
الرافعة تتكون من شريط طويل يستند على ن محورية يطلق عليها اسم ن ارتكاز.
الرافعة تقلل من اتجاه وشدة القوة اللازمة لتحريك الأجسام الثقيلة.
طول ذراع القوة المبذولة هو الذي يحدد مقدار القوة المطبقة أو المستخدمة.
قبل توضيح المبادئ التي يقوم عليها عمل الرافعة، يجب في البداية توضيح مصطلح عزم الدوران أو المعروف في علم الفيزياء باسم Torque، أي طريقة حساب مقدار القوة، التي تتسبب في دوران شيء ما حول محور، الجدير ذكره أن عزم الدوران هو كمية متجهة.

لحساب مقدار القوة أو عزم الدوران يكون من خلال المعادلة التالية:

عزم الدوران= القوة Force ˟ المسافة Distance

لإيضاح الأمر بشكل أكثر، نقدم لك مثالاً على حساب عزم الدوران، إذا أردنا تحريك صخرة باستخدام رافعة lever، وهي عبارة عن شريط يرتكز على قوة دوران، إذا كان مقدار القوة المستخدمة 600 نيوتن، والمسافة المستخدم فيها هذه القوة 0.8 متر من ن الارتكاز المحورية، لحساب عزم الدوران:

عزم الدوران Torque = القوة ˟ المسافة = 600 ˟ 0.8= 480 نيوتن في المتر.

مكونات الرافعة
تتكون الرافعة من 3 أجزاء .

ن الارتكاز Fulcrum: هي الن الخاصة بدوران الرافعة lever وهي النالمحورية في الرافعة.
قوة المدخلات Input Forces: يطلق عليها اسم الجهد وهي القوة المستخدمة في الرافعة.
قوة المخرجات Output Forces: هي التي يطلق عليها أيضاً اسم الحمل أو الضغط، وهي المستخدمة لتحريك الثقل.
طريقة عمل الرافعة
القوة المبذولة والقوة الناتجة في اتجاهين معاكسين .

يقوم مبدأ عمل الرافعة على عمل قوتين متساويتين في اتجاهات مختلفة أو معاكسة، أي في نفس اتجاه عقارب الساعة وأيضاً عكسها، يتم استخدام هذه القوة المتعارضة مع بعضها في مستوى متماثل وبمسافة متعادلة مع ن الارتكاز، وبالتالي تتوافر حالة من التوازن الذي يحتاجه الرفع، لنقل الحمل أو الثقل بسهولة.

انواع الرافعات وأمثلة عليها

رافعات الدرجة الأولى: هي الرافعات التي تكون ن الارتكاز وهي النالمحورية في الرافعة، بين الوزن والقوة المستخدمة، من الأمثلة على الرافعات من الدرجة الأولى، استخدام المقص، أرجوحة الأطفال، العجلة والقضيب الحديدي ذو النهاية المسطحة، تتساوى القوة مع المقاومة في الروافع إذا كانت من النوع الأول.

رافعات الدرجة الثانية: في رافعات الدرجة الثانية التي من أمثلتها، عربات الجر اليدوية، فاتحة الزجاجات، قصافة الأظافر وغيرها، تقع النالمحورية في الرافعة، وهي ن الارتكاز على طرف والقوة المستخدمة على الطرف الأخر، ويتوسطهم الوزن أو الثقل المراد إزاحته او تحريكه.

رافعات الدرجة الثالثة: فكرة عمل الرافعات من الدرجة الثالثة، هو أن النالمحورية أي ن الارتكاز تكون في أحد الأطراف، القوة المستخدمة في وسط الرافعة، أما الوزن يكون على الطرف الأخر من الرافعة أمام نالارتكاز، الرافعات من هذا النوع تستلزم وجود قوة أكبر من أجل تحريك الجسم أو الثقل إلى مسافة أكبر، من أمثلة رافعات الدرجة الثالثة، صنارة الصيد، مضرب البيسبول المكنسة، لعبة السهم والقوس.

الن المحورية في الرافعة
نوضح تالياً الن المحورية في الرافعة وهي ن الارتكاز في أنواع الرافعات المختلفة:

رافعة الدرجة الأولى: تكون ن الارتكاز بين الحمل وقوة المدخلات.

رافعة الدرجة الثانية: ن الارتكاز أو الن المحورية تكون على أحد الأطراف، أي أن الحمل يتوسط ن الارتكاز وقوة المدخلات.

رافعة الدرجة الثالثة: هنا قوة الإدخال تتوسط الارتكاز والحمل أو الثقل المراد تحريكه.

أهمية الرافعة
تزيد الرافعة من مقدار القوة، ذلك لأنها تقوم بتوفير الجهد المبذول، حيث تعمل على تحريك ثقل أو شيء كبير بقوة صغيرة، على سبيل المثال كسارة البندق، عربة اليد وفتاحة الزجاجات.
تقوم الرافعات بزيادة المسافات فالقوة المستخدمة تنقل الأشياء وتحركها من مسافة صغيرة إلى مسافة أطول، على سبيل المثال، المكنسة اليدوية، إذا حركت اليد المكنسة اليدوية مسافة صغيرة، الجزء السفلي الخاصة بالمكنسة، يتحرك إلى مسافة أطول من مسافة الجزء العلوي، الذي حركته اليد.
الرافعات تحمي من الأخطار، حيث تستخدم لرفع المواد السامة أو شديدة البرودة أو السخونة، أو الأشياء صغيرة الحجم.