علوم سوّم راهنمایی به قلم دانش آموزان 11

اهرم

اَهرُم یکی از ۶ نوع ماشین ساده است.

مثال ساده‌ای برای اهرم‌ها الاکلنگ است. اهرم‌های دیگر عبارت‌اند از: جارو، انواع قیچی، فندق شکن، انبردست، فرقون، و...

تاریخچه

اهرم اولین بار توسط دانشمند یونانی، اَرَشْمیدُس در سال ۲۶۰ قبل از میلاد توصیف شده است. او گفته است: «به من جایی برای ایستادن بدهید، من زمین را جابه‌جا خواهم کرد.»

ساختار اهرم‌ها

اهرم از سه بخش بازوی محرک، بازوی مقاوم و تکیه‌گاه تشکیل شده است.نیروی محرک بر بازوی محرک وارد می‌شود و نیروی مقاوم که معمولاً وزنه است، بر بازوی مقاوم وارد می‌شود. اهرم‌ها بسته به محل تکیه‌گاه به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند.

مزیت مکانیکی

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

M_A=F_l/F_e=r_e/r_l

پیچ

انواع پیچ در مقایسه با یک سکه ۲۵ سنتی دلار آمریکا (به قطر ۲۴ میلیمتر).

پیچ در واقع سطح شیبداری است که یک محور یا یک استوانه را دور می‌زند. در مورد پیچها می‌دانید که آنها قطعات چوبی یا فلزی را به یکدیگر متصل می‌کنند. اما این تنها مورد استفاده پیچ نیست. می‌توانید شیشه‌هایی را که در منزل دارید امتحان کنید و بعضی از آنها درپوشی دارند که روی آنها پیچیده می‌شود. مثالهای دیگر از کاربرد پیچ عبارت‌اند از چرخ گوشت، پنکه، ملخ هواپیما، و انواع گیره‌های مورد استفاده در کارگاه‌های نجاری و غیره.

به شیارهای مارپیچی درون پیچ و مهره رزوه می‌گویند.

انواع پیچ