När Archimedes sa: "Ge mig en plats att stå och med en hävstång kommer jag att flytta hela världen", det är troligt att han använde lite kreativ hyperbola för att göra en punkt. Faktum är att spärrar tillåter en enda man att göra många arbeten och den fördelen har förändrat världen. Den första klassens spak är den första i tre klasser och har många fördelar, både konceptuellt och mekaniskt.

Vad är en förstklassig spak?

En förstklassig spak är en enkel maskin som lyfter en last över en vridpunkt som kallas en vinkel. Det skiljer sig från alla andra klasser av hävstångar eftersom vippan finns mellan lasten och kraften som lyfter den. En teeter-totter är ett utmärkt exempel på en förstklassig hävstång eftersom det visar hur hävarmen fungerar och är en ikonisk bild från barndomen. Första klassens hävstång finns på många vanliga platser, ensamma i motorns kolvar eller i par i sax och tänger.

Konceptuella fördelar

Första klassens hävstångar är de enklaste hävarmen för att konceptualisera på grund av enkelhet i designen och leveransåtgärden som gör det möjligt för dem att arbeta. Barn över hela världen är bekant med tätaren och har oavsiktligt skapat förstklassiga hävstångar genom att placera en penna under en linjal. När vi växer till karriärer använder dollyen eller handkorgen som krävs av många jobb också den förstklassiga hävarmen. Genom enkel exponering kan de flesta enkelt visualisera och förstå förstklassig spak än de andra typerna.

Mekanisk fördel

Matematiskt ger spjällen en mekanisk fördel som möjliggör en liten kraft att flytta en stor vikt. Vi kan beräkna denna fördel med följande enkla andel: den mekaniska fördelen är lika med längden på ansträngningsarmen dividerad med motståndet (eller belastningsarm). Eftersom ansträngningen och belastningsarmarna vanligtvis ligger i samma plan (och ofta delar en gemensam kropp) kan vi enkelt beräkna denna mekaniska fördel för att se hur mycket lyftkraften multipliceras.

Praktisk fördel

Förstklassiga hävstångar har en betydande praktisk fördel jämfört med andra typer av hävstångar. De omvandlar en nedåtgående rörelsekraft till en lyftkraft. Detta innebär att du alltid kan öka din förmåga att lyfta en last över en snyggt spakshållare helt enkelt genom att använda tyngdkraften. Kort sagt, den ansträngning som används för att lyfta din last kan minimeras genom att bara sitta eller stå på änden av spaken. Detta är en stor fördel gentemot de andra typerna av spakar, där ansträngningen att lyfta en last också måste röra sig uppåt.