מנוף (מכניקה) – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה
שורה 2:
[[תמונה:Archimedes lever (Small).jpg|שמאל|ממוזער|250px|"תנו לי נקודת אחיזה ואוכל להזיז את העולם" ([[ארכימדס]])]]
 
המנוף הוא אחת מן ה[[מכונה פשוטה|מכונות הפשוטות]] הקלאסיות, המנוף מקטין את הכוח הנדרש לביצוע [[עבודה (פיזיקה)|עבודה]] על חשבון הארכת ה[[העתק (פיזיקה)|העתק]] (ה"דרך") שהכוח פועל לאורכו - שהוא עיקרון ה[[יתרון מכני|יתרון המכני]]. ב[[מכניקה]], '''מנוף''' היא הרחבה של [[מכניקה של גוף קשיח|גוף קשיח]] למקרה פרטי מאד של מערכת המורכבת משני גופים, ומבנה התומך בהם. שנימניחים ששני הגופים יכולים לנועינועו לאורך שני [[קטע|קטעים]] [[ישרים מקבילים|מקבילים]]. אורכו של המבנה התומך מקל על הפעלת [[כוח (פיזיקה)|כוח]] על גוף אחד, באמצעות הגדלת ה[[מומנט]] של הגוף השני. בשימושים מעשיים, ההתיחסות למנוף היא רק אל המבנה התומך, לא לכל המערכת. וזה בגלל שאחד משני הגופים הוא המטען המועיל במערכת, והוא משתנה בכל שימוש. והגוף השני מובלע במנוף, כי הוא משמש לצרכים פנימיים שלו.
 
הראשון שחקר באופן יסודי את תורת המנופים ומכונות פשוטות היה כנראה ה[[פילוסוף]] וה[[מדען]] ה[[יוון|יווני]] [[ארכימדס]]. ארכימדס הגדיר את המושג [[מומנט כוח]], שעומד בבסיסם של מנופים פשוטים. מומנט הוא הכוח הגורם לסיבוב והוא שווה למכפלת הכוח המופעל במרחק שלו מציר הסיבוב (נקודת הסמך). כך למשל, כאשר שני ילדים שמשקלם זהה יושבים על נדנדה במרחקים שונים מנקודת הסמך שלה, הנדנדה תיטה לכיוון הילד היושב רחוק יותר מהציר, כיוון שהוא מפעיל מומנט גדול יותר. לעיקרוןלחישוב זה, של [[מרכז מסה#הגדרה מתמטית|מרכז מסה]], שימושים רבים בחיי היומיום, לדוגמה, בעת שימוש ב[[את חפירה]] קל יותר להפעיל כוח על חלקו של האת המרוחק מהאדמה.
 
ה[[אנרגיה]] שיש להשקיע כשמסתייעים במנוף זהה ל[[עבודה (פיזיקה)|עבודה]] בלעדיו, אך לעתים קל יותר להפעיל כוח קטן יותר לאורך מרחק גדול יותר. מתוך [[דמיון משולשים]] ניתן לראות כי המרחק גדל בדיוק במידה שהכוח קטן, לכן העבודה (מכפלת הכוח במרחק) נשארת קבועה. עקרון חלוקת הכוח ניתן ליישום גם בסוגים נוספים של מנופים, כגון מנופים המבוססים על [[גלגלת]], על ברגים ועל [[גלגל שיניים|גלגלי שיניים]], כמו שנעשה ב[[הילוכים|תיבות הילוכים]]. עיקרון זה כנראה עומד מאחורי הציטוט המפורסם ביותר של ארכימדס: "תנו לי נקודת משען ואוכל להזיז את העולם". משמעות האמרה היא שבהינתן מוט קשיח וארוך מספיק ניתן להזיז את [[כדור הארץ]] כולו גם בהפעלת כוח קטן מאוד, כל עוד מתרחקים מספיק מנקודת הסמך.