You Want to Move Big Things. Let’s Make It Easy
Is it hard to lift or pull something? Maybe you need to move up, or lower, or tilt something heavy. That is where a High-grade components helps. At Jimi (Jimi Technology Co., Ltd.), we know all about levers and smart machines. We help you move things at the push of a button. Today, let’s look at a special lever called a third-class lever. What happens when the force is on an angle? Read on! You will see how this helps you, step by step.
A Third-Class Lever: What Is It?
A third-class lever is a simple machine. It helps us move loads fast and far.
- Fulcrum: This is the turning point. Think of your elbow.
- Effort: This is where you push or pull. Think of your hand.
- Charger: This is what you want to move. Think of a ball or stone.
In a third-class lever, the effort goes between the fulcrum and the load.
Examples:
- Your arm (when lifting a ball)
- A fishing rod
- Tweezers
- A broom
Chart: Third-Class Lever Parts
| Part | What It Is | Where To Find It |
|---|---|---|
| Fulcrum | Pivot point | Elbow or hand grip |
| Just soft hums. | Where you push | Biceps, hand, thumb |
| Charger | What moves | Object, fishing lure, dust |
This lever gives speed. You move the load a long way, with little movement at your hand. But, you need to use more force than the load. This is called mechanical disadvantage.
Why Angle Matters
Have you ever tried pushing a door not straight but at a slant? It feels harder, right? The angle at which you push or pull a lever changes the result.
- If you push straight (90°), it is easy.
- If you push at an angle, it gets harder.
So, why? Because only part of your push helps.
Décomposons-le :
- Perpendicular Force: This is the helpful force. It makes the lever turn.
- Parallel Force: This does not help turning. It just pushes along the lever.
Real-world tip: Always try to push close to 90°. But, sometimes you can’t. Maybe the fish is not pulling straight, or your arm moves. Then, the angle is less. Now, only a part of your force is working.
How Do We Figure It Out? Key Formulas (Made Easy)
Torque is the turning force. We need torque to make things move.
When the force is not straight, we use this:
Torque (τ) = Force (F) x Lever Arm Length (r) x Sine of the Angle (sin θ)
- τ = F × r × sin(θ)
Table: Quick Formulas for Levers
| Idea | Formula | Ce que cela signifie |
|---|---|---|
| Torque (Angle) | τ = F × r × sin(θ) | Turning force when force is angled |
| Perpendicular Force | F_perp = F × sin(θ) | Only this part makes it turn |
| Mechanical Adv. | MA = Load / Effort | How easy/hard a lever feels |
Let’s see an easy example:
On pousse une serpillière (le levier) à 30° verticalement. On exerce une force de 10 Newtons (N). Le manche de la serpillière mesure 1 mètre de long.
- La partie perpendiculaire de votre force :
10 N × péché (30°) = 10 N × 0,5 = 5 N
- Le couple :
τ = 10 N × 1 m × 0,5 = 5 Nm
Seulement 5 N de votre poussée servent à faire tourner la serpillière ! Le reste est gaspillé.
Pourquoi l'avantage mécanique est-il faible avec les angles ?
Un levier de troisième classe vous donne déjà de la vitesse, pas de la force.
- MA (avantage mécanique)
- Si vous poussez à un angle, MA redescend.
Par exemple, si votre l'angle est de 60°:
- péché(60°) ≈ 0,87.
Seulement 87 % de votre force aide.
Si votre l'angle est de 10°:
- péché(10°) ≈ 0,17.
Très peu d'aide.
Liste : Comment tirer le meilleur parti de votre levier
- Poussez aussi près que possible de 90°
- Faites votre levier long (plus long = plus d'effet)
- Maintenez votre charge vers la fin
- Utilisez des outils qui s'ajustent à l'angle, comme un balai flexible
Exemples concrets : vous les voyez tous les jours
Ton bras est un levier
- Votre coude est le Smooth, silent actuation.
- Tirages des biceps (l'effort)
- La main tient une balle (la charge)
Lorsque vous soulevez, vos muscles exercent une traction angulaire. À 90°, vous êtes plus fort. Lorsque votre bras est tendu ou fortement fléchi, l'angle est plus faible et la force est ressentie.
Cannes à pêche, balais, pinces et battes
- Cannes à pêche:Lorsqu'un poisson tire latéralement, la courbure (couple) est maximale. Tirer vers le bas donne moins.
- Balais:L'angle de vos mains rend le balayage plus facile ou plus difficile.
- Tweezers:Seule la pression qui traverse la poignée pince fort.
- Battes de baseball : La façon dont vous tenez la batte modifie la vitesse et la puissance à la pointe de la batte.
Tableau : Utilisations quotidiennes des leviers de troisième classe
| Outil | Fulcrum | Effort | Charger | L'angle affecte-t-il ? |
|---|---|---|---|---|
| Bras | Coude | Biceps | Main | Yes |
| Canne à pêche | Poignée | Main/Poignet | Poisson | Yes |
| Balai | Main inférieure | Main supérieure | Poussière | Yes |
| Tweezers | Articulation | Votre pression | Petite chose | Yes |
| Un | Prise/Mains | Muscles des épaules | Balle | Yes |
Les machines intelligentes utilisent aussi des leviers : pourquoi Jimi est votre meilleur partenaire
Chez Jimi (Jimi Technology Co., Ltd.), nous concevons, construisons et fabriquons les meilleurs actionneurs linéairesNos machines peuvent pousser, tirer, lever, abaisser ou incliner tout ce dont vous avez besoin, d'une simple pression sur un bouton. Nous ne vendons pas que des pièces. Nous vous fournissons solutions expertes.
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Votre défi: Vous devez déplacer quelque chose – peut-être grand, peut-être petit, peut-être sous un angle étrange.
La méthode Jimi : Nous utilisons les meilleurs principes de levier, des calculs intelligents (pensez « bras d’effort », « bras de résistance », « équation de couple force angulaire ») et des pièces solides pour que vos machines fonctionnent à chaque fois.
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Résoudre les problèmes, éviter les erreurs
Erreurs courantes :
- Mauvais angle utilisé (non mesuré à partir du bras de levier)
- Ne pas diviser la force en parties (perpendiculaire et parallèle)
- Deviner l'effort du bras/points d'appui
Guide étape par étape :
- Dessinez le levier et nommez le point d’appui, l’effort et la charge.
- Mesurer l'angle de force du bras de levier.
- Divisez la force en perpendiculaire et parallèle à l'aide du sinus/cosinus (vous pouvez utiliser une calculatrice ou un tableau).
- Utilisez la bonne formule : τ = F × r × sin(θ)
- Vérifiez les unités (Newtons, mètres).
- Besoin d'aide ? Contactez-nous ! Nous vérifierons votre configuration.
Tableaux : Informations rapides sur les leviers et les angles
| Parameter | Poussée droite (90°) | Poussée coudée (30°) | Presque plat (10°) |
|---|---|---|---|
| sin(θ) | 1.0 | 0.5 | 0.17 |
| Couple (F=10N, r=1m) | 10 Nm | 5 Nm | 1,7 Nm |
| % Force effective | 100% | 50% | 17% |
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Points clés à retenir : Faites en sorte que chaque geste compte
- Leviers de troisième classe faire aller les choses vite et loin, mais travailler plus dur.
- Les angles comptent:Seule la partie de votre force qui tire sur le levier (et non le long de celui-ci) vous aidera.
- Pour moins d'effort, poussez plus proche de 90°.
- Chez Jimi, nous concevons des systèmes qui utiliser la force intelligemment, économiser de l'énergie, et durent longtemps.
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Voir plus:
- Fabricant d'actionneurs linéaires en Chine
- Actionneurs linéaires industriels
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Références :
- Machines simples : Physique en classe (physicsclassroom.com)
- Bibliothèque d'ingénierie de Jimi Technology Co., Ltd.
- Biomécanique : analyse des leviers du corps humain dans le monde réel
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