En hävarm är en enkel maskin, en enhet som är byggd av mannen för att vinna med hjälp av en kraft, kallad en motor, en annan kraft som kallas resistent.
Syftet med de primordiala hävarmen var att förstärka den mänskliga styrkan som möjliggör att utföra jobb som inte tillåts av den enkla användningen av muskelkraften.
Hävstängerna följer en ganska enkel fysisk princip:
systemet är i jämvikt om resultatet av stunderna för de två krafterna är noll.
I fysiken uttrycks ögonblicket av en kraft i förhållande till ett centrum av en modulvektor som är lika med produkten av intensiteten av kraften för armens längd (avståndet från kraftens verkningslinje från vinkeln).
M OMENTO = F ORZA xb raccio
Om resultatet av stunderna måste vara null (så att systemet är i jämvikt) så:
M FORCE IN ENTRY = M FORCE UTGÅNG
F xb = F 'x b'
Eller uttrycka förhållandet i andra ord kan vi säga:
F: F '= b': b
Därför måste förhållandet mellan krafterna vara lika med det inverse förhållandet mellan armarna.
Om b är 10 gånger större än b '(b = 10b') så att systemet är i jämvikt måste F vara 10 gånger mindre (F = 1 / 10F ').
Vi har därför skapat en fördelaktig hävarm: föreställ dig att kraften F är representerad av vikten av en 100 kg sten, för att lyfta den måste du helt enkelt använda en kraft> 10 kg (> 1/10 av tyngdkraften):
Låt oss nu definiera den fördelaktiga hävstången: en hävstång sägs vara fördelaktig när det i jämviktsförhållanden är drivkraften mindre än den resistenta (precis som det just beskrivits).
En spak kan dock också vara ofördelaktig om drivkraften är större än den resistenta.
Slutligen är en spak neutral eller likgiltig när drivkraften är lika med den resistenta.
LEVAR AV FÖRSTA TYP:
en spak är av den första typen eller den första typen om svänghjulet är mellan drivkraften och den motståndskraftiga kraften. Den första typen av hävstången kan i sin tur vara fördelaktig om drivkraften befinner sig längre bort från motståndskraften hos motståndskraften eller, i motsatt fall, ofördelaktigt.
De är hävstångar av den första typen, kullstången, saxen, tangarna, etc.
ANDRA TYPE LEVER:
en hävarm sägs vara av den andra typen eller den andra sorten om vinkeln är på samma sida av motkraften och den motståndskraftiga kraften samtidigt som det är nödvändigt att motivkraften är mer avlägsen från stödet än den resistenta. Det kan därför utledes att andrahandshandtag alltid är fördelaktiga.
Rullskärm är den andra typen av nötknäppare flasköppnaren.
THERD TYPE LEVER:
en hävarm är av den tredje typen eller av den tredje typen om svänghjulet är på samma sida av drivkraften och motståndskraften samtidigt som det är nödvändigt att drivkraften är närmare vevets än den resistenta. Det kan därför utledes att tredjehandshandtagarna alltid är ofördelaktiga.
Kalipren är den tredje typen av spak.
Även kroppens muskler, som sätts in på benen, är från den fysiska synpunkten av spakarna. Figuren visar underarmens böjning av biceps brachialis-muskeln.
Detta är ett klassiskt exempel på en tredje typ av spak, som vi sagt alltid är ofördelaktig. Eftersom armen är kortare måste kraften som utvecklas av biceps-muskeln vara betydligt större än vikten på bollen som hålls på handen. Denna typ av spak möjliggör dock en stor amplitud och snabb rörelse.
Faktum är att vi i fysiken talar om en statisk fördel och en dynamisk fördel. Det finns en statisk fördel, när du använder en mindre drivkraft kan du vinna en större motståndskraft (fördelaktig hävarm), men i detta fall är rörelsens hastighet och amplitud liten, så det finns en dynamisk nackdel.
Automatiskt en statisk nackdel (ofördelaktig spak) möjliggör en högre hastighet och amplitud av rörelse, dvs en dynamisk fördel.
STATISK FÖRDELNING = DYNAMISK NADDEL
STATISK NADDELNING = DYNAMISK FÖRDELNING
Plantarböjning av foten med förlängd nedre extremiteter är ett exempel på andra ordningens spak.
Motstånd (vikt) och kraft (muskel) är på samma sida med avseende på vinkeln, drivkraften är avlägsen och därför är spaken fördelaktig. Den mycket bakåtgående införandet av triceps sural underlättar därför rörelsen.
Hela muskuloskeletala systemet är baserat på ett system av hävstångar. Därför, när det finns rörelse, produceras en spak som kan vara av första, andra eller tredje typen. I människokroppen är de vanligaste hävarmen de av den första och tredje typen, medan de fördelaktiga tredjehandshandlarna är mycket sällsynta.
Men människokroppen använder vissa element som kan underlätta muskelverkan. Detta är exempelvis fallet för patellaen, vilket genom att förskjuta quadriceps-dragkraften främre ökar deras effektivitet.
