A kar egy egyszerű gép, egy ember által épített eszköz, amelyet egy erővel, egy motornak nevezett erővel nyernek, egy ellenállást.
Az elsődleges karok célja az emberi erő erősítése volt, amely lehetővé teszi az izmok erőteljes használatával megengedett munkák elvégzését.
A karok meglehetősen egyszerű fizikai elvnek felelnek meg:
a rendszer egyensúlyban van, ha a két erő pillanatainak eredménye nulla.
A fizikában az erő középpontjához viszonyított pillanatát egy modulvektor kifejezi, amely megegyezik az erejének a karjának hosszára kifejtett intenzitásának (az erőnek a támaszponttól való távolságának távolságával).
M OMENTO = F ORZA xb raccio
Ha a pillanatok eredményének nullának kell lennie (úgy, hogy a rendszer egyensúlyban van), akkor:
M FORCE IN ENTRY = M FORCE OUTPUT
F xb = F 'x b'
Vagy kifejezhetjük a kapcsolatot másképpen:
F: F '= b': b
Ezért az erők közötti aránynak meg kell egyeznie a karok közötti fordított kapcsolattal.
Ha b 10-szer nagyobb, mint a b '(b = 10b'), úgyhogy a rendszer egyensúlyban marad F-nek 10-szer kisebbnek kell lennie (F = 1 / 10F ').
Ezért egy előnyös karot hoztunk létre: képzeljük el, hogy az F 'erőt egy 100 kg-os szikla súlya képviseli, hogy felemeljük, hogy egyszerűen F> 10 kg-ot (> a súlyerő 1/10-ét) kell alkalmazni:
Most határozzuk meg az előnyös tőkeáttételt: a karnak előnyösnek kell lennie, ha egyensúlyi körülmények között a hajtóerő kisebb, mint az ellenálló (mint ahogy az éppen leírt esetben).
Ugyanakkor egy kar is hátrányos lehet, ha a hajtóerő nagyobb, mint az ellenálló.
Végül egy kar semleges vagy közömbös, ha a hajtóerő egyenlő az ellenállással.
AZ ELSŐ TÍPUS LEVER:
egy kar az első típus vagy első típus, ha a támasztóerő a hajtóerő és az ellenállás között van. Az első típusú kar akkor előnyös lehet, ha a hajtóerő távolabb van az ellenállás erőtől vagy ellenkező esetben hátrányos.
Ezek az első típusú karok a feszítővas, az olló, a fogó stb.
MÁSODIK TÍPUSÚ LEVER:
egy karnak a második típusának vagy a második fajtának kell lennie, ha a támasztóerő a hajtóerő és az ellenálló erő ugyanazon oldalán van, ugyanakkor szükséges, hogy a hajtóerő erősebb legyen a támasztéktól, mint az ellenálló. Következésképpen megállapítható, hogy a másodrendű karok mindig előnyösek.
A talicska a második típusú diótörő a palacknyitó.
HARMADIK TÍPUSÚ LEVER:
a kart egy harmadik típusú vagy harmadik típusú, ha a támasztóerő a hajtóerő és az ellenálló erő ugyanazon oldalán van, ugyanakkor szükséges, hogy a hajtóerő közelebb legyen az ellenálláshoz, mint az ellenálló. Következésképpen megállapítható, hogy a harmadik rendű karok mindig hátrányosak.
A féknyergek a harmadik típusú kar.
Szintén a csontokra helyezett testünk izmai a karok fizikai szempontból vannak. Az ábra az alkar hajlítását mutatja a bicepsz brachialis izom által.
Ez egy klasszikus példa egy harmadik típusú karra, amely mint mondtuk, mindig hátrányos. Ahogy a kar karja rövidebb, a bicepsz izom által kifejtett erőnek sokkal nagyobbnak kell lennie, mint a kézen tartott labda súlyereje. Ez a fajta kar azonban nagy mozgást és amplitúdót tesz lehetővé.
Valójában a fizikában statikus előnyről és dinamikus előnyről beszélünk. Statikus előny van, ha kisebb hajtóerőt használunk, nagyobb ellenállóképességet (előnyös kar) nyerhetünk, de ebben az esetben a mozgás sebessége és amplitúdója kicsi, így dinamikus hátránya van.
Automatikusan a statikus hátrány (hátrányos kar) nagyobb sebességet és mozgás amplitúdót tesz lehetővé, azaz dinamikus előny.
STATIC ADVANTAGE = DYNAMIC DISADVANTAGE
STATIC DISADVANTAGE = DYNAMIC ADVANTAGE
A lábszár elhajlása kiterjesztett alsó végtagokkal a másodrendű kar példája.
Az ellenállás (tömeg) és az erő (izom) ugyanazon az oldalon van, mint a nyomaték, a hajtóerő távolabb van, ezért a kar előnyös. A tricepsz szurok nagyon visszafelé történő behelyezése megkönnyíti a mozgást.
Az egész izom-csontrendszer a karok rendszerén alapul. Ezért, ha van mozgás, egy kart állítunk elő, amely lehet első, második vagy harmadik típus. Az emberi testben a leggyakoribb karok az első és a harmadik típusúak, míg az előnyös harmadik rendű karok nagyon ritkák.
Az emberi test azonban bizonyos elemeket használ, amelyek megkönnyítik az izmok működését. Ez a helyzet például a patella esetében, amely a quadriceps vontatási erő elülső mozgatásával növeli azok hatékonyságát.
