Ki találta fel a kart - amikor feltalálták

Mindenki, aki tanult fizikát. ismert mondás a híres görög tudós Archimedes. „Adj egy helyen állni, és én fog mozogni a Földet.” Úgy tűnhet egy kicsit pimasz, mégis indokolt ez a kijelentés volt. Elvégre, ha úgy gondolja, hogy a legenda, Arkhimédész mondta, először írják le a matematika a működési elve az egyik legrégebbi a kar mechanizmusokat.

Mikor és hol használta először az elemi eszköz, amelynek sarkalatos pontja a teljes mechanika és a technológia, ez nem az. Nyilvánvaló, hogy még a régi időkben az emberek észrevették, hogy letörnek egy ág egy fa könnyebb, ha rákattint a végére, és ragaszkodni fog felemelni a földről a nehéz kő, ha feszítse alulról. És minél hosszabb a bot, annál könnyebb mozgatni a követ a helyszínen. És gallyak és botok a legegyszerűbb alkalmazási példáit a kart elve tettei az emberek ösztönösen érteni, még a történelem előtti időkben. A legtöbb ősi eszközök kapa, lapátos, a kalapács nyele és a másik alapja az az elv alkalmazása.

A legegyszerűbb egy kar, amely a forgáspont és képes forogni körül. Imbolygótárcsán feküdt egy kör alaprajzú, ez a legkézenfekvőbb példa. Oldalán a keresztléc szélétől a támogatási nevezik az emelőkar.

Domenico Fetti. Ponderer Archimedes. 1620

Már az V. évezredben. e. Mezopotámia kar elvileg előállításánál használt egyensúly egyensúlyt. Az ókori mechanika észre, hogy ha meg a lábát pontosan alatt közepén imbolygótárcsák, és annak szélén, hogy terhelés, leesik a szélén, amely nagy terhelés. Ha a terhelés azonos súlyú, a testület fog vízszintes helyzetbe. Így empirikusan, azt találtuk, hogy a kar egyensúlyba kerülnek, ha egyenlő a vállát, hogy egyenlő erőfeszítéseket.

Mi van, ha váltás a támaszpont, hogy egyik karja hosszabb, és az egyéb rövid? Pontosan ez történik, amikor egy hosszú botot, hogy csúszik az nehéz kő. Fulcrum válik a föld, kő nyomást gyakorol a rövid emelőkar, és az ember a hosszú. És csodák! a nehéz kő, amelyet nem lehet elválasztani a földön kezébe emelt. Ezért, annak érdekében, hogy az egyensúlyt a kart különböző karok, kell alkalmazni, hogy az élek különböző erőfeszítéseket: nagyobb erő, hogy a rövid kar, hogy egy kisebb hosszúságú.

Ezt az elvet alkalmazták az ókori rómaiak, hogy hozzon létre egy méterrel mázsálórúd. Ellentétben az egyensúlyi mérleg mérlegek vállán különböző hosszúságú, melyek közül az egyik lehet hosszabb. A nehezebb a terhelés kellett mérni, a már nem tették kinyújtható karon, amely felfüggesztett tömeg.

Természetesen a súlymérés csak egy speciális esete a tőkeáttétel. Sokkal fontosabb volt a mechanizmusokat, amelyek megkönnyítik a munkát, és lehetővé teszik, hogy végezzen az ilyen cselekmények, melyek a fizikai erő az emberi nem elég.

A híres egyiptomi piramisok és a mai napig is a legtöbb grandiózus építmény a világon. Eddig néhány tudós kétségét fejezte ki, hogy az ókori egyiptomiak volt ereje, hogy építeni a saját. Piramisok épültek blokkok, súlya körülbelül 2,5 tonna, az szükséges, hogy ne csak mozognak a földön, hanem felemelni. Vajon ez lehetséges lenne használata nélkül motorok?

Az építőiparban a piramisok. Litográfia XIX.

Szerint igen olasz kutató Falestiedi aki ásatások során a Temple of Queen Hatsepszut, a maradék az eredeti, fából készült berendezési tárgyak. Tied kötelekkel hatalmas tömbökben által felvetett néhány fa karokat. Megnyomásával hosszú karján mindegyik kar, az építők alkalmazták elegendő erőt, hogy szüntesse meg a kő a magassága a növekedés.

Az építőiparban az egyiptomi piramisok nem csak alkalmazása esetén Rychagova mechanizmusok az ókorban. A kar mindenütt használható, de csak a III. előtt és. e. Archimedes készült matematikai számításokat, és létrehozta az első elmélet a kart. kar egyensúly törvény által megfogalmazott őket során számos kísérlet, nem veszít jelentősége a modern fizika, és a következőképpen szól: „Az erő szorozva az erőkar alkalmazás, valamint betölteni szorozva terhelés váll, ahol az alkalmazások váll erőssége a távolság az alkalmazás helyétől erők támogatására, és a terhelés kar a távolság a pont a kérelmet a támogatást. "

Így a hosszabb emelőkar az erő alkalmazása, a kisebb ráfordítás szükséges leküzdeni egy adott terhelés, vagy a nagyobb terhelést lehet legyőzni, előre meghatározott erőt fejtünk. Más szóval, a viszonyát ható erők az emelőkar, az arány fordítottan arányos a hossza a vállak.

Lehet megérteni a lelkesedés Arkhimédész, aki felfedezte a képletet. Kiderült, hogy még a legkisebb erőfeszítés lehetővé teszi, hogy manipulálják a nagy tömegű rakományt, ha alkalmazzák a kar elég hosszú. És elméletileg fel a világon olyan könnyen, mint egy vödör vizet kell csak élesíti a váll mintegy 500000000000000 km igen támaszpont.

Archimedes, felborult földet egy karral. Metszet "Journal of Mechanics". 1824

A helyzet a forgáspont a kar elengedhetetlen, hogy meghatározza annak faj. Különböztesse karok az első fajta, ahol a forgáspont között van elhelyezve az erő alkalmazása pontok és a karokat a második fajta, ahol az erőhatás elhelyezve az egyik oldalon a forgáspont. A karok az első fajta is nevezik kétkarú. Az egyensúly egy kart, a rá ható erők hatására vállak, legyen az ugyanabban az irányban, különben a kar fog forogni a forgáspont. Példák az első fajta karok egyensúlyi mérlegek és rugós mérleggel, Well daru, olló, egy gát, egy gyermek hinta hintaszék fogó.

Félkaru karok, vagy karok a második fajta vannak elrendezve másképp. Most mindkét erőket azonos váll, de különböző irányba mutató. A legegyszerűbb példa az ilyen kar a talicska. Ő pont a kerékcsapágy. A terhelést található a tartály található, közvetlenül mögötte, a kerék és a gravitációs erő lefelé irányul. Egy férfi és egy talicska, irányítja az erőfeszítéseket fel, amivel őt szélén a szerkezet, azaz a. E. A fogantyúkat.

A törvény, amelyet az Archimedes, érvényes ebben az esetben. Bár a szerkezet egykarú emelő, de a számítási képlet Archimedes hossza minden váll venni a forgáspont a pont az erő alkalmazása. Így minél közelebb a támaszpont betöltődik, és a távolabb attól a ponttól, alkalmazott erő a támogatás, annál kisebb erő szükséges a teher ellensúlyozására.

Egyszerű kar első és második típusú fontos részlet a beállított évezredek mechanizmusokat. Mégis lehetőségeiket korlátozottak voltak. Ha a támaszpont melyről Archimedes felkiáltott álmok megfordításával a Földet, sokszor nehezen, kar hossza sokkal nagyobb probléma.

Evezz is azon az elven működik a kar: kevesebb erőfeszítést hosszú karján a kilincset az evező, a evezősök nagyobb erőfeszítést a rövid.

Készítsen egész bár elég hosszú lehet fából vagy fémből, de abban az esetben, egy fatörzs magasság korlátozott, és túl hosszú fém gerendák maguk nyom olyan sokat, amelyek megnehezítik az alkotás Rychagova mechanizmus. Ezen túlmenően, a szert az erőt, amikor a karral ellensúlyozza veszteség a régió, amely a terhelést tud mozogni. Matematikai indok erre a jelenségre került sor a középkorban, a newtoni mechanika.

A törvény szerint az energiamegmaradás, a teljes mechanikai energia egy zárt rendszerben a testek, amelyek között csak konzervatív erők, állandó marad. Ez azt jelenti, hogy fenntartani erőegyensúly kar csatolt különféle vállát, végre kell hajtania az egyenlő munkáért. Növelésével közötti arány az erő alkalmazása kar hossza és a váll hossza a terhelés növeli a szert az erőt, hanem növeli a távolságot, hogy a legyőzéséhez szükséges.

Azonban bizonyos esetekben, a veszteség a távolban is megfordul, és nyerni. Így elrendezve, például Gémeskút. Egy vödör vízzel a kötelet erősített hosszú karján a keresztléc és a kifejtett erőt a váll sokkal rövidebb. Ennek eredményeként a mozgása rövid karján egy kis távolság lehetővé teszi, hogy húzza a vödröt egy mély kút, és emelje meg elég magas.

Mégis kar hossza és a veszteség a távolban volt jelentős korlátozása létrehozására irányuló mechanizmusok, amelyek fejleszteni erők, amelyek elegendőek az egyre összetettebb műszaki problémák. És 1773-ban, miután két évezreddel azután Archimedes tette számításokat, a skót mérnök és feltaláló Dzheyms Uatt javasolt az ötlet egy összetett karban, amelyben számos karok kapcsolódnak egymáshoz, növelve azt az erőt. A kimeneti erő az első erő kar a bemenete a második, és így tovább. E. Ha a rendszer több mint két tőkeáttétel.

Azonban, Watt nem tudja teljes mértékben tekinthető a feltaláló a kompozit kart.

Katonai művelet a vasúti a polgárháború idején az Egyesült Államokban. Segítségével a karok munkások lebontották a síneken.

Még a VI. A nomád népek Közép-Ázsia használt hasonló kialakítású, hogy hozzon létre egy nagyon erős ívelt íjak. Nyilak lőttek ezzel a fegyverrel átszúrta a páncélt, mert a hajlított végei az íj az íjász jelentősen nőtt az erő, amelyet a húr. De ez volt Watt adta az első számszerű értékelést a vegyület hatékonyságát a kart.

Numerikus jellemző mechanikai hatás által egy karral aránya, amely megmutatja az összefüggést a terhelés és a kifejtett erő. Minél kisebb az érték lesz, a görbe, a kar nagyobb hatással van. Egy olyan rendszerben, amely két vagy több emelőkart, a fogaskerék arány a termék a sebességfokozatok tőkeáttétel a rendszerben. Ez a képlet érvényes bármennyi láncszemek.

Természetesen a felfedezés a képlet az átviteli értékek önmagában nem oldja meg minden műszaki problémát. Ugyanakkor a matematikai modell annak bizonyítására, hogy a tőkeáttétel ad lehetőséget, hogy dolgozzon minden erőfeszítés lesz gépészmérnök fajta lábát. A legtöbb ember alkotta mechanizmusok alkalmazásán alapuló egyszerű és összetett tőkeáttétel. Ezért nyugodtan mondhatjuk, hogy a kar támaszkodva találékonyság ősi ember, aki vett egy botot és restudy vele egy nehéz kő, valóban megfordult a Föld és előre meghatározott fejlesztési mechanika.

G. Howard. Portré James Watt. 1797

Gémeskút. A plakát a sorozatból „New York történetében a közszolgáltatások.”

A legrövidebb kengyel csont az emberi test, továbbítására rezgések a dobhártya az érzékeny sejtek a belső fül. Úgy működik, mint egy kar, egyre nagyobb a nyomás a hanghullámokat. Túl erős izom hangok a kengyel csont megfordítja úgy, hogy az arány a hossza a csont változó emelőkar, és a hang erősítés csökken.