تحقیق در مورد اهرم و کاربرد آن در زندگی

با اهرم ها بیشتر آشنا شوید!

تحقیق در مورد اهرم

اهرم چیست؟

اَهرُم ابزاری‌ست تشکیل شده از یک میله یا تیر که حول محوری می‌گردد. یکی از ۶ نوع ماشین ساده است. اهرم از یک میله صلب و یک تکیه گاه تشکیل شده‌است. نیروی وارد به اهرم در یک نقطه باعث می شود که نیروی دیگری در نقطه دیگری روی اهرم به نیروی مقاوم (جسم) وارد شود. این جسم می‌تواند سنگی باشد که باید از زمین بلند شود. نیروی محرک هم نیرویی است که شخصی جهت بلند کردن سنگ یا جابجایی آن بر دسته اهرم وارد می‌نماید.

کاربرد اهرم

با نگاهی به محل زندگی و کار خود می‌توانید به راحتی انواع ماشین های ساده را ببینید. کلید برق، دستگیره در، صفحه تلفن، کارد، پیچ گوشتی و حتی کلیدهای صفحه کلید کامپیوتر ، همگی وسایلی هستند که کار انجام شده روی خود را به کار مفید تبدیل می‌کنند. هر کس بدون اینکه اطلاعی داشته باشد، انواع متعددی از این ماشین های ساده را در زندگی روزمره به کار می‌برد.

مثال ساده‌ای برای اهرم‌ها عبارتند از انبردست، الکلنگ، فرغون و میخ کش می‌باشد. برای مثال میخ کش یک اهرم نوع اول است.که تکیه‌گاه بین جسم(نیروی مقاوم)، نیرو(نیروی محرک ) قرار دارد .

  • فندق شکن ، فندق را راحت می‌شکند.
  • پنس ، قطعات ریز را راحت بر می‌دارد.
  • چیزی را که چاقو به سختی می‌برد، قیچی راحت می‌برد.
  • آچار فرانسه خیلی راحت مهره را سفت می‌کند.
  • سیم چین خیلی راحت سیم را می‌برد یا لخت می‌کند.

انواع اهرم

اهرم ها را بر حسب موقعیت نسبی تکیه گاه ، نیروی مقاوم و نیروی محرک دسته بندی می‌کنند.

– اهرم نوع اول :

تکیه گاه بین نیروی مقاوم و نیروی محرک قرار دارد. مانند انبردست ، آچار فرانسه ، قیچی و …

– اهرم نوع دوم :

نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد. مانند فندق شکن

– اهرم نوع سوم :

نیروی محرک بین تکیه گاه و نیروی مقاوم قرار دارد. مانند قندگیر ، انبرک ، پنس و …

سه قسمت اصلی اهرم

۱- تكیه گاه: تكیه گاه ممكن است بین دو قسمت دیگر قرار گیرد. به طور كلی در وسایل مختلف محل تكیه گاه تغییر می‌کند.

۲- نیروی مقام: قسمتی كه به آن نیرو وارد می‌کنیم.

۳- نیروی محرک: قسمتی كه اهرم بر جسم نیرو وارد می‌کند.

 

به طور کلی اگر در یک اهرم بازوی محرک بلندتر از بازوی مقاوم باشد آن اهرم مقدار نیرو را افزایش می‌دهد یا به اصطلاح دیگر در این نوع اهرم در نیرو صرفه جویی می‌شود که نمونه آن اهرم‌های نوع دوم هستند؛ و اگر در یک اهرم بازوی مقاوم بلندتر از بازوی محرک باشد آن اهرم مسافت و سرعت اثر نیرو را افزایش می‌دهد، همچنین می‌توان گفت در وقت هم صرفه جویی می‌شود. نمونه آن اهرم‌های نوع سوم هستند.

در اهرم‌ها قانونی وجود دارد که اگر بخواهیم اهرم به حال تعادل برسد باید همیشه این رابطه درست باشد:

مقدار نیرو ضرب در بازوی محرک = مقدار جسم ضرب در بازوی مقاوم

که در این نمونه می‌توانند مقدار هر یک از موارد را نداده باشند که می‌توانیم با کمک این قانون بر اساس سه مقدار داده شده دیگر مقدار مجهول را حساب کنیم.

مزیت مکانیکی اهرم ها

هدف از طراحی ماشین های ساده این است که با اعمال یک نیروی محرک کوچک نیروی بزرگتری تولید شود. به عبارتی ماشین نیروی محرک کوچک را افزایش می‌دهد. مقدار افزایش نیرو یا نسبت نیروی مقاوم بر نیروی محرک را مزیت مکانیکی ماشین گویند. در دستگاه قرقره مزیت مکانیکی ماشین برابر است با تعداد طنابهایی که وزنه آویزان را نگه می‌دارد. مزیت مکانیکی اهرم را می‌توان با در نظر گرفتن گشتاور نیروهای وارد بر میله به دست آورد.

اگر گشتاور نیروی تولید شده توسط نیروی محرک حول تکیه گاه برابر Fere باشد که در آن re بازوی محرک فاصله نقطه اثر نیرو تا تکیه گاه است. به طور مشابه ، گشتاور نیروی تولید شده توسط وزن سنگ حول تکیه گاه برابر Fere است. که در آن re بازوی مقاوم است. اگر دستگاه در حال تعادل دورانی باشد، این دو گشتاور برابرند. یعنی Fere=Fere که با استفاده از آن مزیت مکانیکی اهرم به صورت زیر دریافت می شود.

MA=Fl/Fe=re/r

 

اهرم و کاربرد آن – علوم پنجم ابتدایی _ دانشچی

هرگونه سوال و دریافت مشاوره تحصیلی (از ابتدایی تا دکتری) مدارس و دانشگاه ها ( تیزهوشان، نمونه دولتی، سراسری، دانشگاه آزاد، علمی کاربردی و پیام نور ) با شماره های زیر تماس بگیرید.

تماس از تلفن ثابت 9099071375 (سراسر کشور) - تماس از تلفن ثابت 9092305784 (در تهران) - تماس از طریق موبایل همراه اول : 99221106

online پاسخگویی بصورت 24 ساعته


اشتراک گذاری:

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*