レバー重量計算機は、てこの力学に関わる計算を簡素化するために設計された強力なツールです。てこは物理学と工学の基礎であり、最小限の労力で荷物を持ち上げたり移動させたりするのに役立つ単純な機械です。てこの原理を適用することで、これらの計算機は迅速かつ正確な結果を提供し、教育、専門、そして実用アプリケーションに役立ちます。さまざまな種類のてこの動作とその用途を理解することは、設計と製造に大きな影響を与えます。 効率 さまざまな機械システムにおいて。
レバー重量計算式
レバーの操作と電卓の仕組みを理解するには、さまざまな種類のレバーに関連する基本公式を理解することが不可欠です。
1. 第一級レバー:
このタイプは、力と荷重の間に支点が配置され、加えられる力に応じてバランスや動きが容易になるのが特徴です。ファーストクラスのレバーの公式は次のとおりです。
Effort (E) * Effort Arm (d_e) = Load (L) * Load Arm (d_l)
- E は荷重を移動させるために加えられる力を表し、ニュートンやポンドなどの単位で測定されます。
- d_e は支点から力がかかる場所までの距離 (メートルまたはフィート) です。
- L は移動する重量または抵抗で、単位はニュートンまたはポンドです。
- d_l は支点から荷重がかかる点までの距離で、単位はメートルまたはフィートです。
2. 第二種レバー:
このシナリオでは、荷重は支点と力の間に位置し、多くの場合、力がより大きく増幅されます。式は次のとおりです。
E * d_e = L * (d_l - d_e)
3. 第三級レバー:
このレバーには支点と荷重の間に力がかかり、通常は力を犠牲にしてより広い範囲の動きが可能になります。第三級レバーの公式は次のとおりです。
E * d_e = L * (d_l + d_e)
一般条件表
以下は、一般的なレバー シナリオの一般用語と例を含む簡略化された表です。このリファレンスは、努力距離、荷重距離、または力の変化が実際のアプリケーションの結果にどのような影響を与えるかをユーザーが理解するのに役立ちます。
| レバータイプ | 努力力 （E） | エフォートアーム 長さ (d_e) | 荷重(L) | ロードアーム長さ (d_l) | 実用化 |
|---|---|---|---|---|---|
| ファーストクラス | 50 N | 2 m | ? N | 1 m | シーソー、バール |
| 二等 | 50 N | 1 m | ? N | 2m(支点より) | 手押し車、くるみ割り人形 |
| 三等 | 50 N | 0.5 m | ? N | 1.5m(支点より) | 人間の腕、釣り竿 |
Note: 「？」荷重 (L) 列の は、レバーの種類ごとに指定された計算式に基づいて計算できる変数を示します。この表は開始点として機能し、ユーザーは特定のニーズやシナリオに応じて値を調整できます。
レバー重量計算例
2 メートルのエフォートアームと 1 メートルの荷重アームを備えたファーストクラスのレバーがあるシナリオを考えてみましょう。 50 ニュートンの力を加えた場合、計算機は反対側で持ち上げたりバランスをとったりできる最大重量 (荷重) をすぐに決定できます。式を使用すると、次のようになります。
50 Newtons * 2 meters = Load (L) * 1 meter
これは、移動またはバランスが可能な荷重が 100 ニュートンであることを単純化し、てこの効果を示しています。