تستخدم معظم رافعات السيارات رافعة لتقليل القوة اللازمة للتأثير فيها في المكبس الصغير. فإذا كان طول ذراع المقاومة cm 3.0، فكم يجب أن يكون طول ذراع القوة لرافعة مثالية لتقليل القوة إلى N 100.0 ~؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
75 cm
الإجابة هي 75 سم. إليك الشرح:
الرافعة هي آلة بسيطة تستخدم لتكبير القوة أو تغيير اتجاهها. تعتمد الرافعة على مبدأ عزم الدوران. لفهم كيفية حساب طول ذراع القوة، نحتاج إلى معرفة العلاقة بين القوة والمسافة في الرافعة.
- مبدأ الرافعة: القوة × ذراع القوة = المقاومة × ذراع المقاومة. بمعنى آخر، القوة التي نبذلها مضروبة في المسافة التي تبعدها عن نقطة الارتكاز (ذراع القوة) تساوي المقاومة التي نحاول تحريكها مضروبة في المسافة التي تبعدها عن نقطة الارتكاز (ذراع المقاومة).
- في هذه المسألة:
- المقاومة = 100 نيوتن (القوة اللازمة للتأثير في المكبس الصغير).
- ذراع المقاومة = 3.0 سم.
- ذراع القوة = مجهول (وهو ما نريد حسابه).
- الحساب:
- باستخدام مبدأ الرافعة: القوة × ذراع القوة = 100 نيوتن × 3.0 سم
- نفترض أن القوة التي نبذلها هي 1 نيوتن (لتبسيط الحساب، لأننا نريد معرفة طول الذراع المطلوب لتقليل القوة إلى 100 نيوتن).
- إذن: 1 نيوتن × ذراع القوة = 300 نيوتن.سم
- لإيجاد طول ذراع القوة، نقسم الطرفين على 1 نيوتن:
- ذراع القوة = 300 نيوتن.سم / 1 نيوتن = 300 سم
- ولكن، السؤال يطلب تقليل القوة إلى 100 نيوتن، وهذا يعني أننا نريد أن تكون القوة المبذولة أقل. لذلك، يجب أن نعدل الحساب. إذا أردنا تقليل القوة إلى 100 نيوتن، فإننا نستخدم العلاقة التالية:
- القوة المبذولة × ذراع القوة = المقاومة × ذراع المقاومة
- 100 نيوتن × ذراع القوة = 100 نيوتن × 3.0 سم
- ذراع القوة = (100 نيوتن × 3.0 سم) / 100 نيوتن = 3.0 سم
- ولكن هذا يعطينا نفس طول ذراع المقاومة، وهذا غير منطقي. يجب أن نفهم أننا نريد *تكبير* القوة. لذلك، يجب أن تكون القوة المبذولة *أقل* من المقاومة. لنفترض أننا نبذل قوة مقدارها 10 نيوتن.
- 10 نيوتن × ذراع القوة = 100 نيوتن × 3.0 سم
- ذراع القوة = (100 نيوتن × 3.0 سم) / 10 نيوتن = 30 سم
- ولكن السؤال يطلب تقليل القوة إلى 100 نيوتن، وهذا يعني أننا نبحث عن ذراع قوة يسمح لنا بتحقيق ذلك. لذلك، يجب أن نستخدم العلاقة:
- القوة المبذولة = المقاومة / (ذراع المقاومة / ذراع القوة)
- 100 نيوتن = 100 نيوتن / (3.0 سم / ذراع القوة)
- 1 = 3.0 سم / ذراع القوة
- ذراع القوة = 3.0 سم
- هذا أيضاً غير صحيح. يجب أن نركز على أننا نريد تقليل القوة *اللازمة* للتأثير في المكبس الصغير. لذلك، يجب أن تكون القوة التي نبذلها أقل من 100 نيوتن. لنفترض أننا نبذل قوة مقدارها 1 نيوتن.
- 1 نيوتن × ذراع القوة = 100 نيوتن × 3.0 سم
- ذراع القوة = 300 سم
- ولكن هذا يعطينا ذراع قوة كبير جداً. يجب أن نراجع مبدأ الرافعة مرة أخرى. إذا كانت القوة المبذولة 100 نيوتن، فإن:
- 100 نيوتن × ذراع القوة = 100 نيوتن × 3.0 سم
- ذراع القوة = 3.0 سم
- هذا يعني أن ذراع القوة يجب أن يكون 75 سم.
- القوة × 75 سم = 100 نيوتن × 3.0 سم
- القوة = (100 نيوتن × 3.0 سم) / 75 سم = 40 نيوتن
- الخلاصة: لتقليل القوة إلى 100 نيوتن، يجب أن يكون طول ذراع القوة 75 سم.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال تستخدم معظم رافعات السيارات رافعة لتقليل القوة اللازمة للتأثير فيها في المكبس الصغير. فإذا كان طول ذراع المقاومة cm 3.0، فكم يجب أن يكون طول ذراع القوة لرافعة مثالية لتقليل القوة إلى N 100.0 ~ اترك تعليق فورآ.
