• מה זה מנוף?
• סוגי מנוף
• דוגמאות מנוף

אנו מסבירים מהו מנוף, הכוחות שבהם הוא משתמש והמשתנים שיש לקחת בחשבון. כמו כן, סוגי המנוף והדוגמאות.

מנוף מסוגל לשנות או ליצור כוח ולהעביר תזוזה.

מה זה מנוף?

מנוף הוא מכונה פשוטה, כלומר, מכשיר המסוגל לשנות או ליצור א כּוֹחַ ולשדר תְזוּזָה. הוא מורכב ממוט קשיח מחומר עמיד במידה בינונית, המסתובב בחופשיות על נקודת תמיכה הנקראת נְקוּדַת מִשׁעָן.

ניתן להשתמש במנוף כדי למקסם את הכוח המכני המופעל על עצם, להגדיל את מהירותו או את המרחק שהוא עובר, באמצעות הפעלת כוח פחות פרופורציונלי.

בהתאם לקרבה או למרחק של נקודת המשען ביחס לגוף שיש להזיז, יידרש כוח מופעל פחות או יותר ותושג השפעה גדולה או קטנה יותר.

שלושה כוחות פועלים בו זמנית על מנוף:

• כּוֹחַ (פ). זהו הכוח המופעל מרצון בקצה המנוף, על מנת ליצור תגובה. זה יכול להתבצע באופן ידני או באמצעות א מִשׁקָל, או אפילו מנועי חשמל או קיטור.
• סיבולת (ר). זהו הכוח שיש להתגבר עליו על ידי הכוח, כלומר, המשקל המופעל על הידית על ידי הגוף שאנו רוצים להזיז ושיהווה ערך, על ידי חוק הפעולה והתגובה, לזה שהמנוף מפעיל עליו.
• כוח תמיכה. זהו הכוח שמפעיל נקודת המשען על הידית, שווה לשניים הקודמים ומנוגד להם, שכן המוט מוחזק מבלי לעבור מעל נקודת המשען.

בתורו, ישנם שני משתנים נוספים שיש לקחת בחשבון במקרה:

• זרוע כוח (Bp). זהו המרחק בין נקודת המשען לנקודת הפעלת הכוח.
• זרוע התנגדות (Br). זהו המרחק בין נקודת המשען לעומס או הגוף שיש לגייס.

כל האמור לעיל קשור באמצעות הנוסחה הבאה:

P xBp = R x Br, ההספק לזרוע שווה ל- סיבולת עבור שלך.

המנוף זה הומצא ב פרהיסטוריה, ויש תיעוד כבר בעתיקות מסופוטמיה על השימוש בו לפירי השקיה. האזכור הכתוב הראשון של מנוף מגיע מפאפוס מאלכסנדריה שלואוסף מתמטי , שם מופיע הציטוט המפורסם כל כך של ארכימדס היווני: "תן לי מנוף ואני אזיז את העולם".

סוגי מנוף

במנופים מדרגה ראשונה, נקודת המשען היא בין כוח להתנגדות.

ישנם שלושה סוגים של מנוף, בהתאם למיקום היחסי של נקודת ההתנגדות, זה של כּוֹחַ ונקודת המשען. לכל אחד מהם מאפיינים שונים ויהיה לו השפעה שונה יחסית.

• מנוף מדרגה ראשונה. נקודת המשען היא בין כוח להתנגדות, משיגה שהכוח המופעל יכול להיות הרבה פחות מההתנגדות שיש להתגבר עליה, כלומר, היא ממקסמת את הכוח. עם זאת, מהירות השידור והמרחק שעבר הגוף מוקרבים.
• מנוף מדרגה שנייה. ההתנגדות היא בין הכוח לנקודת המשען, כך שהעוצמה תמיד תהיה קטנה מההתנגדות, גם אם היא לא תשיג יותר תְזוּזָה וגם לא מרחק שנסע (אלא חיסכון אֵנֶרְגִיָה שימושי ביותר).
• מנוף מדרגה שלישית. הכוח המופעל הוא בין נקודת המשען, בקצה האחד, לבין ההתנגדות, בקצה השני. הכוח המופעל גדול יותר מהכוח שנוצר, אך ניתן להגדיל את המהירות המשודרת או את המרחק שעבר הגוף.

דוגמאות מנוף

כמה דוגמאות יומיומיות של החלפת מצב יכולות להיות:

• כיתה א. הנדנדה, המספריים, הפלייר, הפלייר, הבליסטראות.
• כיתה ב. המריצה, מפצח האגוזים, סירת משוטים, קופסת הנקה, מכונת הרמה.
• כיתה ג. חכה, מסיר סיכות, פינצטה לגבות או המפרק הטמפורמנדיבולרי של גוף האדם.