O pârghie este o mașină simplă, un dispozitiv construit de om pentru a câștiga printr-o forță, numită un tractor, o altă forță numită rezistență.
Scopul pârghiilor primordiale a fost de a amplifica forța umană, permițând efectuarea de lucrări care nu sunt permise prin utilizarea simplă a forței musculare.
Pârghiile respectă un principiu fizic destul de simplu:
sistemul este în echilibru dacă rezultatul momentelor celor două forțe este nul.
În fizică, momentul unei forțe față de un centru este exprimat de un vector de modul egal cu produsul intensității forței prin lungimea brațului său (distanța liniei drepte a forței de la punctul de sprijin).
M OMENT = F ORZA xb raccio
Dacă rezultatul momentelor trebuie să fie nul (astfel încât sistemul să fie în echilibru) atunci:
M FORCE IN INPUT = FORMĂ DE PRODUCȚIE M
Fxb = F 'x b'
Sau exprimând relația în alți termeni, se poate afirma:
F: F '= b': b
De aceea, raportul forțelor trebuie să fie egal cu relația inversă dintre brațe.
Dacă b este de 10 ori mai mare decât b '(b = 10b') pentru ca sistemul să rămână în echilibru, F trebuie să fie de 10 ori mai mic (F = 1 / 10F ').
Prin urmare, am creat o pârghie avantajoasă: ne imaginăm că forța F 'este reprezentată de forța de greutate a unui bolovan de 100 kg, pentru ao ridica, va fi necesară aplicarea unei forțe F> 10 kg (> 1/10 din forța de greutate):
Vom da acum definiția unei pârghii avantajoase: o pârghie este considerată avantajoasă atunci când în condiții de echilibru forța motrice este mai mică decât cea rezistentă (la fel ca în cazul descris mai sus).
Cu toate acestea, o pârghie poate fi, de asemenea, dezavantajoasă dacă forța motoare este mai mare decât rezistența.
În cele din urmă, o pârghie este neutră sau indiferentă atunci când forța motoare este egală cu cea rezistentă.
PRIMUL TIP:
o pârghie este de primă tip sau de primă tip dacă pivotul se află între forța motrice și forța de rezistență. La rândul său, pârghia de primul tip poate fi avantajoasă dacă forța motrice este mai îndepărtată de axa forței rezistente sau, în caz contrar, dezavantajoasă.
Lovitura, foarfecele, cleștele etc. sunt primele pârghii de tip.
AL DOILEA TIP:
o pârghie este considerată a fi de tip secundar sau de al doilea fel în cazul în care axul este situat pe aceeași parte a forței motrice și a forței rezistente, în același timp este necesar ca forța de antrenare să fie mai îndepărtată față de axa osie decât cea rezistentă. Prin urmare, se deduce că pârghiile de tip II sunt întotdeauna avantajoase.
Acestea sunt pârghii de tip 2, roaba, ciocănitoarea, deschizătorul de sticle.
TIPUL TREI DE TIP:
o pârghie este de un al treilea tip sau de un al treilea tip, în cazul în care axul este situat pe aceeași parte a forței motrice și a forței rezistente, în același timp este necesar ca forța motoare să fie mai aproape de axa osie decât cea rezistentă. Prin urmare, se deduce că cele trei pârghii de tip sunt întotdeauna dezavantajoase.
Pârghiile sunt de al treilea tip.
De asemenea, mușchii corpului nostru, inserați pe oase, sunt din punct de vedere fizic al pârghiilor. Figura arată flexia antebratului prin mușchiul biceps brachii.
Acesta este un exemplu clasic de pârghie de tip 3, care, după cum am spus, este întotdeauna dezavantajoasă. Pe măsură ce brațul pârghiei este mai scurt, forța dezvoltată de mușchiul bicep trebuie să fie mult mai mare decât forța de greutate a bilei ținute pe mâna. Acest tip de pârghie, totuși, permite o mare amplitudine și viteză de mișcare.
În fizică vorbim despre un avantaj static și un avantaj dinamic. Există un avantaj static, când folosiți o forță motrice mai mică, puteți câștiga o rezistență mai puternică (pârghie avantajoasă), dar în acest caz viteza și amplitudinea mișcării sunt mici, deci există un dezavantaj dinamic.
În mod automat un dezavantaj static (pârghie dezavantajoasă) permite o viteză și o amplitudine mai mare de mișcare, un avantaj dinamic.
Avantaje statice = dezavantaj DYNAMIC
DEZVANTAȚIE STATICĂ = AVANTAJ DYNAMIC
Flexarea plantară a piciorului cu membrele inferioare extinse este un exemplu de un al doilea tip de pârghie.
Rezistența (greutatea) și forța (mușchiul) se află pe aceeași parte în raport cu axul, forța motrice este mai departe și, prin urmare, pârghia este avantajoasă. Inserția foarte înapoi a tricepsului sural facilitează astfel mișcarea.
Întregul sistem locomotor se bazează pe un sistem de pârghii. Prin urmare, ori de câte ori există mișcare, se produce o pârghie care poate fi de tip 1, 2 sau 3. În corpul uman pârghiile cele mai frecvente sunt cele de tip 1 și 3, în timp ce pârghiile avantajoase de tip 3 sunt foarte rare.
Cu toate acestea, corpul uman foloseste anumite elemente care faciliteaza actiunea muschilor. Acesta este cazul, de exemplu, a patellei care, prin deplasarea forței de tracțiune a cvadricepsului înainte, își mărește eficacitatea.
