Објашњавамо шта је полуга, силе које користи и варијабле које треба узети у обзир. Такође, типови полуга и примери.
Шта је полуга?
Полуга је једноставна машина, односно уређај способан да модификује или генерише а сила и преносе премештај. Састоји се од круте шипке од неког умерено отпорног материјала, која се слободно окреће на тачки подршке тзв. упориште.
Полуга се може користити за максимизирање механичке силе примењене на објекат, повећање његове брзине или удаљености коју путује, применом пропорционално мање силе.
У зависности од близине или удаљености упоришта у односу на тело које се помера, биће потребна већа или мања примењена сила и постићи ће се већи или мањи ефекат.
На полугу истовремено делују три силе:
- Снага (П). То је сила која се добровољно примењује на крају полуге, да би се изазвала реакција. Може се извршити ручно или помоћу а тежина, или чак електричних или парних машина.
- Издржљивост (Р). То је сила коју треба савладати снагом, односно тежином коју на полугу врши тело које желимо да померимо и која ће, по закону акције и реакције, бити еквивалентна оној коју полуга врши на њега.
- Снага за подршку. То је сила коју врши тачка ослонца на полугу, једнака и супротна од претходне две, пошто се шипка држи без померања преко тачке ослонца.
Заузврат, постоје две друге варијабле које треба узети у обзир у овом случају:
- Повер арм (Бп). То је растојање између тачке ослонца и тачке примене моћи.
- Отпорна рука (Бр). То је растојање између тачке ослонца и терета или тела које треба мобилисати.
Све горе наведено је повезано кроз следећу формулу:
П кБп = Р к Бр, снага по руци је једнака издржљивост за твоје.
Полуга Измишљен је у праисторија, а већ у мезопотамској антици постоје записи о његовој употреби за шахте за наводњавање. Први писани помен полуге потиче од Папа Александријског у његовојМатематичка збирка , где се појављује тако чувени цитат грчког Архимеда: „Дај ми полугу и померићу свет“.
Типови полуга
Постоје три типа полуге, у зависности од релативног положаја тачке отпора, оне од снага и упориште. Сваки од њих има различите карактеристике и имаће релативно другачији ефекат.
- Полуга првог степена. Тачка ослонца је између снаге и отпора, чиме се постиже да примењена снага може бити много мања од отпора који треба савладати, односно максимизира снагу. Међутим, пренета брзина и раздаљина коју пређе тело су жртвовани.
- Полуга другог степена. Отпор је између моћи и тачке ослонца, тако да ће снага увек бити мања од отпора, чак и ако не постигне већи премештај нити пређена удаљеност (али уштеда Енергија је изузетно корисно).
- Полуга трећег степена. Снага која се испољава је између тачке ослонца, на једној крајности, и отпора, на другој. Примењена сила је већа од резултујуће, али је могуће повећати преношену брзину или пут који тело пређе.
Примери полуге
Неки свакодневни примери пребацивања могу бити:
- Први разред. Клацкалица, маказе, клешта, клешта, катапулти.
- Други разред. Колица, орашивач, чамац на весла, колица за негу, машина за дизање.
- Трећи разред. Штап за пецање, алат за уклањање спајалица, пинцета за обрве или темпоромандибуларни зглоб људског тела.